时间：2022-07-27 07:42:52
关键词：铝冶炼，烟气净化，余热利用技术
在铝冶炼生产中，通常以冰晶石-氧化铝熔体为冶炼质，以碳素材料为电极进行冶炼。在阴极上析出液态的金属铝，在阳极上产生以CO2为主的阳极气体，同时还散发出以氟化物和粉尘等污染物为主的烟气，与阳极气体统称为冶炼烟气。弥漫在冶炼车间内部的冶炼烟气使劳动条件恶化，影响生产工人的身体健康。冶炼烟气扩散到厂区周围，也会对大气环境造成经常性污染。因此必须将冶炼烟气进行治理并回收氟化盐和氧化铝。
关于铝冶炼烟气净化处理的工艺方法，国内外大都采用干法净化方式，即首先用新鲜的氧化铝吸附烟气中的有害物质，然后通过布袋过滤，最后将低于国家标准的烟气排入大气。由于在烟气净化中一味追求净化和物料回收效果，对利用高温烟气中携带的热能考虑甚少，造成烟气中的大量的热能白白浪费。
一、铝冶炼的烟气净化工艺
（一）工艺流程
干法净化工艺流程从功能上主要包括冶炼槽集气、吸附反应、气固分离、氧化铝输送、机械排风五个部分。冶炼槽产生的烟气经密闭集气罩收集，通过直径600mm的支烟管进入水平排烟总管到地下烟道。烟气在地下烟道与来自氧化铝储槽下部电磁振动给料机的新鲜氧化铝接触混合，经文丘里管吸附反应，袋式除尘器捕集后的含氟氧化铝用风动流槽、斗式提升机输送至含氟氧化铝储槽供冶炼槽使用。净化后的烟气由排烟机抽送到70m高的烟囱排入大气。
（二）烟气特征
铝冶炼从槽型上来说分为自焙槽和预焙槽两种。槽型不同，其烟气性质完全不同。自焙槽烟气量大，烟温低，一般不超过200℃；预焙槽烟温较高，一般达到400℃以上，烟气量大幅降低。除与炉型有关外，不同的地区、工艺流程、操作手段、原材料都对冶炼槽的烟气特征产生影响。
二、国内铝冶炼烟气治理存在的问题
铝冶炼烟气温度高，风量大，成分复杂，不同槽型的烟气特征差别很大。同时粉尘的性质比较特殊，粉尘颗粒细，比表面积大，比重轻，同时还具有一定的粘性，难以清灰；粉尘中含有较多的沥青粉尘，磨蚀性比较强；粉尘中的比电阻也比较高，治理难度比较大。
国内铝冶炼行业为治理铝冶炼烟气进行了大规模、长时间、形式多样、坚持不懈的烟气净化试验研究及实践。但铝冶炼烟气净化方面的总体状况堪忧。许多铝冶炼企业只片面追求经济效益，根本没有烟气净化系统；即使已建立了系统的企业，由于投入不足，也存在不少问题。现有系统的净化指标达不到国家标准；大多数企业进行电解系列扩容改造后，没有对净化系统进行相应的改造，更不具有烟气余热利用系统。
1、中铝平果分公司，共有2个电解铝生产系列，3个电解车间，共有288台预焙阳极电解槽，3个净化除尘系统。预焙槽烟气由管道引出各自厂房外，再汇入统一管道混合进入各自的干法烟气净化装置，厂房环境效果良好，没有烟气余热利用系统。硕士论文，余热利用技术。
2、化隆先奇铝业有限责任公司，共有1个电解铝生产系列，2个电解车间，共有108台预焙阳极电解槽，年产量5万t。硕士论文，余热利用技术。设计方案有两套烟气净化系统，但未实际建设。这种情况在国内较普遍，没有烟气余热利用系统。
自焙槽由于烟气疲软度高，无法直接应用袋除尘器或电除尘器，比较好的如长青铝业公司利用烟气烘焦炭后除尘，但也未能达到排放标准。由于自焙槽污染大，烟气治理难，能耗高，“九五”以后国家将通过政策逐步予以淘汰，预计到2006年后将全部关闭。
国内铝冶炼行业，无论是国内自行设计的还是从发达国家引进的，基本没有应用铝冶炼烟气余热利用技术，没有解决节能问题。虽然有少数企业对铝冶炼烟气的部分热能进行了利用，但效果均不佳。我国是一个严重缺能的国家，对如何有效的积极的利用能源，特别是再生能源显得越来越具有经济意义和社会意义。
三、铝冶炼烟气余热的利用
冶炼产生的烟气由导烟管引入余热锅炉进行热交换，温度降至150℃后进入主烟道与氧化铝进行吸附反应，然后进针刺布袋除尘器除尘，净化后烟气由排烟机送入烟囱排放。余热锅槽产生150℃左右的过热蒸汽供生产使用。
该系统由余热锅炉、针刺布袋除尘器、排烟机三大主机设备组成主系统，另外还包括软化水系统、落花流水丸清灰循环系统、过热蒸汽并网系统、针刺袋除尘器反吹风系统、卸灰输送系统、计算机控制系统等辅助系统。关键技术的突破包括锅炉受热面清灰技术、针刺袋清灰技术、温度控制技术、钢结构热应力补偿技术、系统设计技术、引风机耐温防震技术、滤料设计技术等。余热锅炉采用单气包自然循环直立烟道式，用落丸清灰技术有效解决了锅炉受热面的清灰难题；锅炉结构紧凑、热工制度稳定，保证烟气出口温度稳定在150℃以下，满足了袋除尘器的要求。根据铝冶炼烟气特点设计的袋除尘器采用了一些最新技术，重点考虑了气流分布、清灰方式、卸灰方式、温度控制、设备锁风等技术，并考虑了加强的钢结构设计及整体热应力消除技术。由于采用负压流程，进入主风机的烟气已经得到净化，风机运转的可靠性大大加强。硕士论文，余热利用技术。硕士论文，余热利用技术。计算机控制方面实现了各工艺过程主要参数的实时监控，锅炉水位自动调节，锅炉受热面和针刺袋清灰的自动控制，落丸清灰系统过程监控。硕士论文，余热利用技术。主要工艺参数实现了实时曲线或数据显示，并可以根据需要随时查询打印。硕士论文，余热利用技术。
烟气温度必须超过300℃才能产生过热蒸汽；烟气量不能太大，否则经济上没有可行性；烟气中不能有焦油，否则余热锅炉和针刺袋除尘器都将失效；烟气中一氧化碳必须小于一定比例，否则进余热锅炉容易产生爆炸。这样的应用条件对于自焙槽铝冶炼行业来说是无法达到的，该槽型约占总数的15％。另外该技术一次投资太大，以年产10万t的铝冶炼企业为例，烟气净化余热利用系统一次投资约4000万元。
四、小结
铝冶炼行业总体环保与节能的水平较低，如果政府不给优惠电价，铝冶炼生产就要亏本；如果环保标准严格执行，铝冶炼厂就必须停产。所以环保与节能是关系到铝冶炼企业发展的重大问题。
铝冶炼企业烟气净化余热利用系统的应用，能较好地解决铝冶炼生产节能问题，并取得经济效益、环境效益、社会效益三丰收的成绩。这对推动整个铝冶炼行业的技术进行具有重要意义。自焙槽铝冶炼行业几年后会自然淘汰，开发的意义不大。预焙槽铝冶炼虽然尚无应用成功的先例，但技术上解决已经没有任何问题，另外还要开发其它更加经济、能适应不同用户要求的多种技术途径，并尽快实现预焙槽铝冶炼烟气净化余热利用的实际应用。
参考文献：
[1]周维国，等.现代大型预焙糟技术.沈阳:东北大学出版社,1995.
[2]田应甫编著.大型预焙铝电解槽生产实践.湖南:中南工业大学出版社,2003.
[3]霍庆发编著.电解铝工业技术与装备.沈阳:辽海出版社,2002.
[4]沈阳铝镁设计院.青海铝厂烟气净化系统设计方案.1985.
[5]贝尔G.利普泰克编著.环境工程师手册.北京:中国建筑出版社,1987.
[6]薄荫佑编著.工业锅炉安全与节能.北京:工人出版社,1986.
（中冶华天工程技术有限公司，江苏 南京 210019）
【摘要】本文介绍了当前转炉一次煤气净化回收技术的主流技术和最新技术，即湿法OG、干法LT技术和干法布袋除尘技术。对比分析了各技术在工程应用上的优缺点，指出各种回收技术在工程实际应用时面临的挑战，为转炉一次除尘烟气净化回收工程应用提供参考。并针对新的节能减排及PM2.5排放限制，指出了在当前形势下转炉一次烟气净化回收技术的发展方向。
关键词 一次烟气；OG湿法；LT干法
【Abstract】In this paper, the mainstream and latest purification and recovery technology, that is, the wet OG, dry LT and dry bag purification technology are introduced for converter gas. The advantages and disadvantages of purification technology are analyzed for engineering application. And the challenges of purification recovery technology for engineering application are also point out. This work can provide the reference for engineering application of purification and recovery technology for converter gas. According to policy on energy saving and environmental protection and the new emission restrictions of PM2.5, the development direction of purification and recovery technology for converter gas are point out under the current situation.
【Key words】Primary-gas; Wet OG technology; Dry LT technology
0 引言
近年来，雾霾天气在我国频繁出现，空气质量问题已经引起全社会的高度关注。而钢铁行业作为工业排放的大户，其排放标准和排放量越来越受到严格限制。2012年发布并实施的《炼钢工业大气污染物排放标准》中明确规定，2015年1月1日起，新建企业和现有企业转炉一次除尘大气污染物排放标准限制均为50mg/Nm3，比之前的100mg/Nm3的标准严格了一倍。为了达到更高的排放要求，转炉一次除尘工艺需要不断进行改进。
目前，转炉炼钢的烟气净化回收技术主要有传统的湿法净化回收技术（OG法）、干法净化回收技术（LT法），以及近年发展起来的全余热回收布袋除尘技术。论文首先对上述三种烟气净化技术的工艺流程进行表述，并对其优缺点进行比较，最后指出当前形势下转炉一次烟气净化技术的发展方向。
1 湿法OG技术
OG法自60年代在日本问世以来，已为世界各国所采用。80年代初，我国宝钢3×300t转炉首次从日本引进OG法烟气净化技术。直到2005年以前，国内大部分钢厂在消化宝钢技术的基础上基本上都采用了OG法烟气净化系统[1]。
传统的OG湿法除尘系统主要由两级文氏管洗涤器、重力脱水器和弯头脱水、旋风复挡板脱水器和相应的污水处理系统构成。其缺点是循环水量大、污水处理设施复杂、排放浓度相对高。随着排放标准的日益苛刻，传统的两文三脱、两文两弯等除尘工艺都很难达到要求，OG湿法也在不断的进行改进，现今主流的湿法工艺主要有塔文湿法、双塔湿法。
1.1 塔文湿法（OG法）烟气净化技术
塔文湿法即喷淋冷却塔（或蒸发冷却塔）+二文环缝+湿旋脱水器的形式，系统结构如图1所示。该系统与传统两文三脱、两文两弯相比具有如下特点：1）工艺流程简洁，取消了一文水冷夹套、溢流水封，代之为高温非金属补偿器；2）降低阻力，喷淋塔内气流流速3~5m/s，远低于原一文流速30~60m/s，所以气流流经喷淋塔内的阻力从一文的3~5kPa降低到了~0.5kPa；3）由于取消了一文水冷夹套和溢流水封，降低了系统耗水量；4）由于采用冷却塔节减小了压损，使得二文环缝文氏管有足够的压降提高除尘效率。从理论上讲，环缝文氏管的压降控制在14kPa以上，就可以将排放浓度降低到50mg/m3以下。
湿法（OG法）系统另一种塔文形式是采用干法除尘系统的蒸发冷却塔，内设双流介质喷枪及雾化喷嘴喷入的水呈雾状或细颗粒状，使烟气的温降主要靠水的汽化潜热来完成，因为水的汽化潜热是显热冷却的10倍，所以塔内降温用喷水量也仅为常规喷水量的1/10[2]。
1.2 湿法双塔烟气净化技术
湿法双塔技术的基础是德国Lurgi新OG法和日本川崎的新OG法，这两种新OG法在国内均有应用。系统采用一文一塔的形式，即环缝文氏管装设在喷淋冷却塔内部的形式，系统结构如图2所示。
湿法双塔除尘形式的主要设备包括：喷淋塔+环缝装置、脱水塔，其净化回收的基本原理是：1）从汽化冷却烟道出来的含尘高温煤气与经喷嘴喷出的细颗水在喷淋塔进行热质交换、尘与水混合，烟气放热后降温，大颗粒粉尘沉降；2）经粗净化的煤气再进入环缝装置，在环缝装置中气体高速流过形成负压，此时，气体带入的浊环水汽化蒸发，水的比表面积急剧增大，加大了与气体中的粉尘的接触面积，含尘煤气得到充分洗涤净化；3）经二次净化后的含水煤气进入脱水塔脱水后经由管网、煤气风机进入煤气柜回收，不符合回收条件时经切换阀切换至烟囱点火放散。
环缝装设在塔内的形式有一个非常大的好处，就是喷淋塔内过剩的浊水部分流入下部的环缝，相当于间接作为环缝供水，从而比塔文分设形式进一步节水。另外，系统简洁流畅，环缝过后的烟气直接脱水器，省去了塔文形式的中间弯头、上升下降管，同时省去了该部分管段的冲洗水用量、降低了阻损，进一步节约了用水和检修工作量，降低了系统运行维护成本。
经工程实践证实，该系统能达到并优于国家最新排放标准50mg/Nm3的要求。且因该系统简洁，占地比原有OG系统小，而且现有OG系统的管路系统都可利原有系统，就连风机、电机几乎都可以利用原有OG系统，且用水量远低于原有OG除尘系统，安装周期短，特别适合于湿法OG系统改造工程。
2 LT干法静电除尘技术
转炉煤气干法静电除尘技术由德国Lurgi和Thyssen钢铁厂合作开发，该技术吨钢煤气回收利用率高，煤气含量低，无需废水处理装置，炼钢吨钢工序能耗仅为10kg标煤[3]，经过LT法除尘后含尘气体排放浓度约为10~20mg/Nm3[4]。转炉LT干法除尘系统主要包括：蒸发冷却器、静电除尘器、煤气切换、煤气冷却器、放散烟囱、除灰系统等[4]。
转炉干法除尘系统的工艺流程为：高温烟气（1400～1600℃）经汽化冷却烟道冷却，烟气温度降为850～1000℃，然后通过蒸发冷却塔，高压水经雾化喷嘴喷出，烟气直接冷却到250℃左右，喷水量根据烟气含热量精确控制，所喷出的水完全蒸发，喷水降温的同时对烟气进行了调质处理，使粉尘的比电阻有利于电除尘器的捕集。蒸发冷却塔内约40~50%的粗粉尘沉降到底部，经排灰阀排出。冷却和调质后的烟气进入有四个电场的圆形电除尘器进行精除尘，除尘后烟气经风机、切换站，合格煤气至煤气冷却器再冷却后进煤气柜，不合格煤气至烟囱点火放散。
转炉LT干法静电除尘具有如下特点[6-10]：
1）净化后烟气含尘量低：一般≤15mg/Nm3，最低可≤10mg/Nm3；
2）风机寿命长：烟气含尘低，磨损小，维修小；
3）节电效果显著：因系统阻力低、循环水量很少，风机电机及水泵电机装机容量比湿法要低；
4）污水处理费低：干法除尘系统由于煤气冷却器冷却的是净煤气，仅有极少量的污水外排，利于环保；
5）一次投资高，干法系统设备庞大且烟气温度高对设备材料要求严格，加上电除尘器防爆要求等使得其总投资高于湿法除尘系统数倍；
6）消耗蒸汽，不节能：蒸发冷却塔在运行中消耗数量不少的蒸汽（如120t转炉~5t/h）；
7）维护和操作技术要求高，且维修工作量大。因为电除尘器结垢、腐蚀，蒸发冷却器结垢等原因，导致维修设备的工作量特别大，并且降低转炉作业率，有的厂甚至被迫采用备用整套除尘设备。
虽然LT干法静电除尘技术的优势明显，但因其存在一次性投资费用高、运行节电不节能、操作技术要求高、维修工作量大而使转炉作业率降低等问题，使得在当今实际应用的选取上与湿法系统难分伯仲。
3 干法余热回收布袋除尘技术
转炉一次烟气净化无论干法LT系统还是湿法OG系统，其共同特点在于对高温烟气的冷却降温，均通过水的蒸发吸收汽化潜热来对烟气进行降温冷却，干法除尘还因为自身系统的要求，要消耗大量的蒸汽。通过消耗水来冷却烟气虽然是一个高效的冷却方法，但却是一个非常耗能的方法。因为从汽化冷却烟道出来的高温烟气本身上来讲是一种高品位热能，非但没有设法回收其携带的热能，还要消耗大量其他能源来对其进行冷却降温，造成能源大量浪费。例如，一般设计条件下，汽化烟道出来的烟气温度在800~1000℃，如果单纯将烟气温度降低到500℃，吨钢产生蒸汽可达20kg，可以产生巨大的收益。
根据2011年10月1日开始实施的《钢铁企业节能设计规范》GB50632-2011中相关规定：“钢铁企业设计，必须加强余热、余压的回收利用水平。必须采用技术先进、经济合理、能耗低、二次能源回收利用好的先进节能工艺、技术、设备与措施，最大限度地降低能源消耗，二次能源回收利用要实现高能高用，梯级利用”，可以看出新规范对节能、能源回收有了很高的要求。因此，许多设计院及科研单位开始进行转炉一次除尘余热回收布袋除尘器的研发实验。
目前转炉烟气余热回收及布袋除尘的主要工艺是：转炉一次烟气经汽化冷却烟道后进入余热回收设备进行进一步能量回收，温度降低到合适的值（一般为~100℃）之后，经布袋除尘器、风机，不合格煤气经烟囱点火放散，合格煤气进煤气柜回收（当风机后合格煤气温度高于70℃时，再经煤气冷却器冷却到70℃以下进煤气柜回收）。
布袋除尘器通过滤袋可以很容易的将烟气含尘浓度降到15mg/Nm3及以下，又不需要像电除尘器一样消耗电能。由于整个系统阻力相对湿法除尘减少很多，仅比LT干法除尘略大一点，所以风机站不需要配置很高功率的电机。利用余热回收设备还可以回收大量的转炉显热生产蒸汽。转炉一次煤气在冷却的过程中与水无直接接触，仅当风机后温度高度70℃时进行喷水冷却，所以煤气不含水或含税率很低，煤气热值高，利于输送和使用。
相比OG湿法和LT干法，该工艺有明显的技术优势：1）系统无（或很少）循环水，无污水处理设施及相关费用和占地面积；2）布袋除尘效率高，很容易稳定达到15mg/Nm3及以下；3）无干法除尘电火花起晕或放电现象；4）因为含水率非常低及含尘量很低，煤气品质高；5）无一文、二文等高阻力除尘设备，系统阻力远低于湿法，比LT干法略高，所以风机电机的装机容量都相对不高，系统运行费用较低，且除尘效率高风机运行寿命长；6）转炉烟气余热基本全部回收，间接降低了炼钢成本，符合当今能源政策。
虽然布袋干法除尘系统有很多优点，也有很多相关专利技术，但目前布袋干法除尘系统仅在40t转炉上进行了工业实验，鲜有工程应用[11]。
4 小结
本文系统的比较了湿法OG烟气净化技术和LT干法烟气静电除尘技术的流程和技术特点。结果表明，在环保和节能双向要求空前严格的当下，干法LT、OG湿法系统都面临巨大挑战。而热回收布袋除尘技术因其节能和环保的方向是符合我国及世界当前发展的大方向，具有广泛的应用前景。
参考文献
［1］郭启超,李彦涛,叶天鸿,等.转炉一次烟气湿法系统升级改造新技术[J].冶金能源,2014,33(3):9-11.
［2］郭红,程红艳,陈林权.国内转炉一次烟气除尘技术及其发展方向[J].炼钢, 2010,26(3):71-74.
［3］韩荣孝.转炉一次除尘技术发展趋向研讨[J].甘肃科技,2012,28(7):73-75.
［4］魏刚,赵增安.转炉干法除尘工艺分析[J].现代冶金,2013,41(2): 39-41.
［5］巩婉峰.转炉一次除尘新OG法与LT法选择取向探析[J].钢铁技术,2009,4: 46-50.
［6］彭锋.国内转炉煤气回收的利用简析[J].炼钢,2008,24(6):60-62.
［7］崔明远,翟玉杰.转炉煤气净化回收技术发展现状[J].工业安全与环保,2006,32(5):41-42.
［8］梁广,张杰.炼钢转炉煤气干法净化回收与利用技术[J].钢铁技术,2006(6):39-41.
［9］刘凯,仵宗贤,李学海.LT干法除尘在120t转炉中的应用[J].莱钢科技,2007 (1):20-22.
［10］焦金鹏,沈惟桥,吴强,等.静电除尘器防泄爆改造与应用[J].山东冶金,2007, 29:134.
[关键词] 敞开式环式炉； SO2；环保
炭素生产烟气中SO2含量是环保要求必须达标的一项综合指标，目前国内环式炉执行《工业炉窑大气污染物排放标准》GB9078-1996标准；其中要求为，烟（粉）尘
为了确保敞开式环式焙烧炉所涉及的环保问题，国内外各炭素厂家普遍采用电捕焦油器的方式进行处理，但是，外排烟气中仍然含有一定量的SO2。为了弄清焙烧烟气中SO2的来源，针对敞开式环式炉生产过程进行检测分析，为进一步探索SO2的产生提供支持，为解决因SO2所产生的环保问题提供理论依据。
1 酸雨的形成与危害
1.1 酸雨的形成
酸雨是指PH值小于5.6的酸性降雨，酸雨中的酸性物质主要是硫酸和硝酸。其中，硫酸占60%，硝酸占32%，盐酸占6%。空气中二氧化硫（SO2）最主要的来源是燃烧含硫的燃料。据估测，大气中的SO2有70%来源于工业燃煤。当烟囱排放出的二氧化硫酸性气体，上升到空中与水蒸气相遇时，就会形成硫酸（H2SO4）小滴，使雨水酸化，降水时形成酸雨。
1.2 酸雨的危害
酸雨会对环境带来广泛的危害，造成巨大的经济损失，如：腐蚀建筑物和工业设备；破坏露天的文物古迹；损坏植物叶面，导致森林死亡；使湖泊中鱼虾死亡；破坏土壤成分，使农作物减产甚至死亡；饮用酸化物造成的地下水，对人体有害。
针对SO2在酸雨中的重要作用，要减少酸雨的危害必须严控SO2的排放。炭素生产中，焙烧工序烟囱排出的烟气中含有一定量的SO2，弄清工艺过程中产生SO2的主要途径，为进一步减少SO2排放采取措施提供针对性的依据。
2 焙烧工艺过程和焙烧炉的特点
2.1 焙烧工艺是炭素生产的第二道工序，主要目的是将压型工序中的粘结剂炭化。
焙烧工艺可划分成三个阶段：
①、装炉：首先将炭素成型后的制品吊放到焙烧炉中，然后用填充料（冶金焦）加以掩埋，即装炉完成。
②、加热和保温：通过燃气对已装好制品的焙烧炉箱进行加热，这个过程是间接加热，热量通过砖墙传递给填充料，再经填充料传递给炉中制品。炉内制品传感温度达到860℃左右时，再按工艺要求进入保温阶段。
③、冷却和出炉过程：当完成加热工艺曲线后，停止对该炉箱的加热，炉箱进入冷却降温阶段，大约在240-360小时后，进行填充料抓取，并吊出已烧好的制品，至此焙烧做业完成。
2.2 敞开式环式焙烧炉的特点
敞开式环式焙烧炉，在加热过程中燃料通过燃烧架的喷火嘴燃烧后对烟道进行加热，热量通过传递使炉内产品达到预定的温度，同时热烟气在负压的带动下进入后面炉室的烟道，达到烟气热量充分传递利用的目的。在整个生产过程中各炉室串联供热，所以，对于单体炉室来讲是不断的处于间歇生产的状态，但对整条焙烧系统而言，却是一个连续的生产过程。
基于焙烧炉的特点，燃料所产生的烟气直接通过烟道进入烟囱排入大气中。而炉箱内的物料所产生的烟气则通过耐火砖的缝隙在负压的带动下进入烟道。
3 焙烧过程中SO2的产生
焙烧工艺涉及的主要物料有燃料、原料和填充料。由于焙烧炉的特点下面就物料在焙烧过程中与SO2的关系作一下分析。
3.1 燃料
焙烧炉中使用的燃料主要有冷煤气、热煤气和天然气。由于制煤气的原煤中含有较高的硫分，所以在煤气转化过程中会有大量的SO2产生，经输送管道进入焙烧工序，在生产过程中，通过烟气排放到大气中，导致SO2浓度偏高，甚至超标。
天然气作为相对纯净的燃料，在敞开环式炉生产中可以杜绝由燃气渠道产生SO2的问题，确保烟气中SO2浓度。但是，天然气作为国家重点民用资源，在大工业生产中无论在供应量还是成本上都是制约其广泛应用的一个壁垒。
3.2 原料
焙烧工序的原料是炭素成型品，主要成分是煅后石油焦和煤质沥青。
⑴煅后石油焦
炭素生产要经过2600℃的石墨化处理的过程，这就要求对硫含量的控制极为严格，因为硫含量过高在石墨化过程中容易产生气胀现象。同时，炭素产品，尤其是特炭产品的用户对硫成分的要求非常严格。
由于炭素生产对煅后石油焦含硫指标的要求极为严格，所以石油焦在焙烧之前经过1270-1380℃的煅烧过程，不但排除原料自身的挥发份，同时也可使石油焦中的部分硫组份以硫蒸气的形式得以释放排除。从而满足了石墨化处理的要求，煅后石油焦中硫成份需控制在0.35%以内。实际生产中煅后石油焦含硫量控制指标（随机抽取）如下图。
由于焙烧火道温度最高为1250℃（而炉内制品仅为860℃左右），所以，煅后石油焦在焙烧阶段将基本无SO2排出。
⑵煤质沥青
煤质沥青是炭素制品生产中的粘结剂，用量相对较少，其硫份不允许超过0.2%。煤质沥青在焙烧过程中析出的SO2总量尽管不多，但却是存在的。实际生产中煤沥青含硫量控制指标（随机抽取）如下图。
3.3 填充料
焙烧工序的填充料，主要起到固定制品形状和向制品传递热量的作用。目前，国内外填充料主要为冶金焦，其含硫量一般较高，当温度超过440℃以上时冶金焦开始析出SO2。炭素生产中填充料冶金焦的硫含量不允许大于0.8%。实际生产中冶金焦含硫量控制指标（随机抽取）如下图。
4 结论
⑴燃料所产生的烟气直接通过烟道进入烟囱排入大气中。而炉箱内的物料所产生的烟气则通过耐火砖的缝隙在负压的带动下进入烟道。
⑵焙烧烟气中SO2的主要来源为作为燃料的煤气。
⑶煅后焦和煤沥青作为产品的主要原料，煅后石油焦没有SO2排除，而煤沥青所产生的SO2呈微量。
⑷冶金焦在生产过程中，只有第一次有较高的含硫量，对烟气中的SO2浓度有一定的影响，而经过反复应用后对烟气中SO2的浓度基本没有影响。
[参考文献]
德风立企。“地势坤，君子以厚德载物。”徐州烟草近三十年的实践证明，德风是徐烟的生存发展之道。“德风立企”既有根深蒂固的文化传承，更因时代的变迁、文化的进步增添了许多新的内涵。正风稳企。“政者，正也。子帅以正，孰敢不正？”各级领导干部身体力行讲正气，树立榜样鼓正气，群策群力扬正气，才会在企业内外形成一股良好的风气，从而使徐州烟草商业系统在践行“两个至上”，报效国家、回馈社会、服务客户的实际行动中，始终充溢着活力四射的蓬勃朝气、勇往直前的昂扬锐气、光芒万丈的浩然正气，展示出了无比卓绝的风姿。雄风强企。“强者为尊应让我，英雄只此敢争先”。面对国内外烟草行业竞争激烈的形势，在专卖打假破网日趋艰难的历程中，雄风正是徐州烟草求生存、谋发展、强企兴业所应当具备的奋发图强、追求卓越的风采。清风正企。“不要人夸颜色好，只留清气在人间。”清风正企，就是按照“崇廉尚洁、制度严密、权力透明、风清气正、群众满意”的要求，教育、引导和监督广大员工特别是党员干部自觉接受清风的洗礼，在日常工作和生活中，始终牢记“清廉”二字。和风兴企。徐州烟草商业系统大风文化中的，“和风”既体现了全党构建和谐社会的指导思想，又体现了江苏烟草商业系统的文化理念，更体现了徐州精神以及徐州烟草商业系统所倡导的文化风尚。儒家尚正气，道家尚清气，释家尚和气，而德风、雄风、正风、清风、和风却积聚了中华文化的精气。文明的核心是和谐，和谐的基石在于发展，传承文明、再创宏图永远没有休止符，只有经过今天的不懈努力与奋斗，才能把历史的精髓、昨天的辉煌发扬光大。
构建文化架构体系徐州烟草商业系统企业文化架构体系凸显特色、富有个性，重点设计了“大风”理念架构体系。整个体系由“文化定位”和“文化理念”两大模块构成。根据《中国烟草企业文化建设纲要》和《江苏烟草商业系统企业文化建设实施意见》关于“坚持全系统企业价值观、核心理念和企业标识统一”的要求，核心理念为徐州烟草商业系统企业文化理念架构体系的重要组成部分，是整个“大风”文化架构体系建设的核心要素和思想基础。徐烟理念是徐州烟草商业系统根据行业和省局（公司）提出的整体价值取向及其时代要求，由徐烟愿景、徐烟目标、徐烟哲学、徐烟精神、徐烟作风、徐烟宗旨以及徐烟用人理念和徐烟管理理念等八个部分构成。员工理念是徐烟理念内化于员工心中的自觉意识，徐州烟草商业系统的员工理念以“健康、智慧、理性、激情”为核心，由员工的四种心态、五种精神、六种情感和十种意识构成。“文化定位”确立了“文化理念”的个性；“文化理念”丰富了“文化定位”的内涵。“大风”的文化定位则象征着一面凝聚着古老彭城文明、又承载着现代徐州希望的精神之旗，势必引领全系统广大员工把科学发展的大旗举得更高，把和谐发展的步子迈得更实，把祥和文明的风尚营造得更浓，奋力谱写责任烟草、诚信烟草、和谐烟草的宏伟篇章！
促进文化落地生根恩格斯曾经指出：“文化是人类特有的现象和符号系统，文化就是人化、人的对象化或对象的人化。”因此，在构建“大风”文化过程中，我们始终坚持以人为本，以文化人，并紧紧围绕一个“风”字，加强文化载体建设，加大文化宣贯力度，开展各类文化活动，丰富职工文化生活，不断营造“大风”氛围，促进了“大风”文化的落地生根。2009年拍摄了《大风歌再起—徐州烟草商业系统三个文明建设掠影》企业宣传片，编辑印发了《徐州市烟草专卖局（公司）企业文化手册》、《风雨同舟—企业文化论文集》、《烟语风歌—企业文化作品集》和《光风霁月—企业文化故事集》等文化建设系列丛书。2010年，进一步加强了企业文化载体建设，不断推进文化建设上水平、创一流。硬件上我们在市、县两级局分别建立企业文化中心和企业文化室。制定了建设方案，明确了指导思想，强调了基本功能，提出了设计要求，细化了推进步骤，并围绕“大风歌起.文化架构”、“春风雨露.领导关怀”、“雄风英姿.专卖管理”、“和风拂面.服务营销”、“金风送爽.现代物流”、“德风劲吹.队伍建设”、“清风正气.党风廉政”、“光风霁月.社会责任”以及“乘风远航.企业荣誉”等九个篇章，通过动静有序、繁简相宜的声像、图文演绎，充分展示了企业文化建设成果，从而使文化中心真正成为培训企业员工的教育场所、介绍企业情况的操作平台、弘扬企业精神的文化阵地、展示企业风貌的形象窗口、宣传企业文化的有效载体。在此基础上，组建了“春风”宣传报道兴趣小组、“夏雨”文学创作兴趣小组、“金风”书画摄影兴趣小组、“玉露”读书演讲兴趣小组以及“大学生”科技创新兴趣小组；开通了“风信子”短信亲情问候平台；设定了上下班音诗彩铃；并以“烟语风歌谱新篇”为主题，在全系统组织开展了“大风印象——我爱我家”员工书画摄影作品展、“大风歌魂——我心中的徐烟”文化理念征文演讲、“大风烟韵——首届职工文艺汇演”、《徐烟之歌》歌词征集以及“2010年度大学生工作论坛”和“扶贫济困、助残敬老”、“建功立业献社会，艰苦奋斗爱徐烟”志愿者服务等企业文化系列活动。生动活泼的形式和丰富多彩的内容，营造了企业文化建设氛围，树立了企业形象，展示了企业风采，丰富了职工生活，激发了员工的劳动热情和创造活力，从而为增强企业的凝聚力和战斗力，满足员工自我实现的精神需求，促进员工之间的沟通、交流和认知，增进员工之间的友情、理解和信任，真正使“大风”文化理念内化于心、外化于行、固化于制、显化与表创造了良好的环境。
“十一五”以来，徐州烟草商业系统以科学发展观为指针，解放思想，与时俱进，通过积极构建“大风”文化，不断推进“三大战略”，促进了各项工作协调发展，经济运行质量不断提高，专卖打假破网捷报频传，物流中心建设成绩斐然，全国网建现场会成功召开，企业内部管理扎实有力，信息化建设成效明显，三个文明建设齐头并进，企业综合实力显著增强，市局（公司）先后获得江苏省烟草专卖局（公司）系统先进集体、全省卷烟打假特殊贡献奖、全市依法行政先进单位、先进基层党组织以及学习型企业和省级文明行业等荣誉称号，企业内部政通人和，外部形象不断提升，全系统呈现出同心同向、共建共享的和谐氛围。实践使我们深刻认识到，企业文化既是企业综合实力的体现，也是知识形态的生产力转化为物质形态生产力的源泉。要想在激烈的市场竞争中立于不败之地，就必须加强企业文化建设，树立“用文化管企业”“、以文化兴企业”的理念，只有不断提高企业的创新力、形象力和核心竞争力，才能够实现企业跨越式的发展。
加强企业文化建设必须领导重视，带头参与。企业文化作为组织文化是领导文化、团队文化和个人文化的总和，其中领导者的特殊地位决定了领导文化在整个组织文化中的主导作用。因此，只有各级领导特别是主要领导大力倡导、身体力行、言行一致、表里如一，真正成为企业文化的倡导者、组织者、创新者和践行者，努力营造企业有生气、服务有名气、领导有正气、职工有士气的发展环境，才能够保证企业文化建设有声有色、富有成效。
加强企业文化建设必须以人为本、以文化人。人是企业的第一资源，又是企业文化建设的主体，既然文化是“人的对象化”或“对象的人化”，那么，企业文化建设就必须以人为本、以文化人。这就需要我们尊重人格、尊重劳动、尊重知识、尊重创造，并以员工喜闻乐见的形式，教育、启发和引导他们在开动脑筋、挖掘智慧、主动实践、积极参与的过程中了解企业的文化，认同企业的理念。同时要创造一切条件不断满足员工的需要，让他们时刻看到、听到、感悟到文化的存在，受到文化的熏陶，升华人生的境界。并通过集思广益，群策群力，使企业文化始终闪耀出人性化、人情化和人格化的光芒，促使员工价值体现与企业蓬勃发展的有机统一，实现报效祖国、服务社会、关爱员工的和谐一致。
加强企业文化建设必须继承创新、突出特色。搞好企业文化建设关键在于突出企业的鲜明个性，追求与众不同的特色、培育出适应时代要求并能够提升其自身形象、促进其持续发展的企业文化。这就需要我们根据行业的整体价值取向，联系工作实际，结合地域文化和行业特点，把握自身的历史、现状和未来的走向，传承中华民族的优秀文化，弘扬时代精神，挖掘整理本单位长期发展中形成的文化资源，并积极借鉴先进的管理思想和优秀的企业文化成果，用发展的观点、创新的思维对现有的企业文化进行整合、提升和创新，不断丰富具有本单位鲜明特色的文化内涵，从而走出一条具有自身特色的文化建设之路。
加强企业文化建设必须系统运作、追求卓越。企业文化建设是企业的“铸基”和“铸魂”工程，不是一蹴而就的，必须运用系统论的方法，搞好整体设计，逐步推进，分层次落实。管理层应该做什么？怎么做？实践层应该做什么？怎么做？都要有明确的总体目标和阶段性任务。只有上下一致，协调运作，才能把企业文化建设的任务落实到实际工作中去。同时，建设企业文化要体现出一流的水平，使企业员工都欣赏这一优秀模式，并在这种体现卓越的企业文化模式中与企业产生共鸣，从而立足企业实际，符合企业定位，借助必要的载体和抓手，将企业文化建设与专卖经营管理紧密结合，并围绕中心，服务大局，开拓思路，丰富内涵，创建特色鲜明的企业文化体系，才能够促进企业经济效益、社会效益和员工利益的协调发展，增强企业的核心竞争力。
作者：刘城单位：江苏徐州市烟草专卖局
关键词：燃气锅炉； 排烟； 余热回收
0 引言
冷凝式换热器就是增设在天然气锅炉尾部的余热回收装置，当烟气在通道内通过传热面，温度降至露点温度以下，从而使排烟中的水蒸气凝结释放潜热传递给回收工质，可以将排烟中大量的能量加以回收利用，从而达到节能环保的效果。随着制造工业的不断发展，各种新型高效的冷凝换热装置层出不穷，不论从结构还是实际余热回收效果来看都有了非常大的改进。
1 烟气的特性分析
天然气成分绝大部分为烃，燃气锅炉排烟中水蒸气的含量较高，分析表明，排烟中可利用的热能中，水蒸气的汽化潜热所占的份额相当大。每1m3天然气燃烧后可以产生1. 55 kg水蒸气，具有可观的汽化潜热，大约为3 700 kJ/Nm3，占天然气的低位发热量的10%以上。传统锅炉中，排烟温度一般在160～250℃，烟气中的水蒸气仍处于过热状态，不可能凝结成液态的水而放出汽化潜热。因此传统的天然气锅炉理论热效率一般只能达到95%左右，利用冷凝式换热器只要把烟气温度降到烟气露点温度以下，就可回收烟气中的显热和水蒸气的凝结潜热，按低位发热量为基准计算，天然气锅炉热效率可达到和超过110%。本文以纯天然气为例对烟气的露点温度以及锅炉理论热效率进行计算分析，表1为纯天然气的成分。
1.1露点计算
在水蒸气分压力不变的情况下，使空气冷却至饱和湿蒸汽状态时，将有水滴析出，此时的温度即为露点温度。天然气燃烧特性分析（以1 m3天然气计算）烟气中水蒸气的体积分数达17·4%，若燃烧在大气压力下进行，当空气过量系数α为1.1时（本文中的计算均以此作为计算依据），其相应的烟气露点温度是57℃。露点温度随过量空气系数的变化曲线见图1。
通过观察可知，烟气露点温度随过量空气系数的变化而变化。因为根据道尔顿分压定律，露点温度的高低与烟道中水蒸气的分压量（即水蒸气的含量）成正比，随着过量空气系数的增加，烟道中水蒸气的相对体积减小，水蒸气的容积份额会有所下降，其露点温度也随之降低。实际上，虽然各地方天然气中成分含量有所不同，但由于其主要成分均为甲烷且占绝大部分，其他成分影响很小，经计算的露点温度误差不超过0.3%（符合实际要求的范围），并且由于实际燃烧的影响因素较多，也使得计算不可能达到很精确，通常是在理论值附近的一个范围内波动，在实际应用中还需根据不同情况进行修正分析。
1.2热效率分析
烟气中的热量以显热和潜热2种形式存在，因此锅炉的热损失也由烟气的显热损失和潜热损失组成。而显热损失取决于烟气的温度和烟气组分的热容量；潜热损失则取决于烟气中以水蒸气形态存在的水量的多少。当水蒸气冷凝时，烟气中存在复杂的现象：由于水蒸气分压力较低，并且在冷凝液膜附近主要是不凝气体，如N2、CO2、O2等，烟气中水蒸气需要穿过不凝气体层才能达到液膜表面发生冷凝。烟气中水蒸气冷凝率等于由单位体积天然气燃烧生成烟气所产生的凝结水量与燃烧所生产的水蒸气量的比值，其中，燃烧所产生的水蒸气包括天然气燃烧生成的水蒸气及空气和燃气所带入的水蒸气。根据能量守恒来进行换热效率的计算：
（1）
其中：Q为燃气的低位发热量；Ha为空气在进口端的焓；Hg为燃气在进口端的焓；Hf为排烟焓；Φ为水蒸气的凝结率；ρh为标准状况下水蒸气的密度；r为气化潜热；Vh为标准状况下烟道中的水蒸气体积。
仅烟气中的潜热就对锅炉的热效率影响如此巨大，倘若能将排烟温度降低到露点以下对潜热加以回收利用，对以低位发热量为基准进行计算的热效率至少可提高到10%以上。并且随着排烟温度的降低，烟气的显热损失也会相对减小，那么热效率的提高将更为明显，进一步证明降低排烟温度对锅炉效率提高的重要意义。
进一步计算可以得出在不同排烟温度下锅炉实际热效率的变化趋势。锅炉效率随着排烟温度的变化分为2个比较明显的区域：在60～180℃变化缓慢，而在20～60℃变化较大。这主要是因为排烟损失中水蒸气潜热损失占的比例大于烟气显热的结果。当锅炉排烟温度降到20℃时，锅炉效率理论上可达107.4%。
排烟中的水蒸气潜热在57℃以下才能得以回收，能够回收的热量依赖于所要求的利用温度和利用率。如果利用温度接近排烟的露点温度，仅能回收较少的热量。利用温度越低，回收的热量越多。因此，低温下余热冷水可获得高的回收率，而在较高的温度下输出热能会降至可以回收的能量数量。
2余热回收其它影响因素
2.1 余热回收器受热面的磨损问题
将余热回收器管排设计成膜式管排（或 H 型管排），这种结构迫使烟气流动趋于层流，管排间没有烟气扰动，在同样烟速下，与螺旋肋片式和光管式相比较是最不易磨损的受热面布置形式。而且由于每个烟道的边界管排与烟气的磨擦，而形成中间流速高，两边流速低的分布方式。因此，管壁附近烟气流速低于平均值，烟气扰动比较弱，缓解了飞灰对省煤器的磨损。另外，烟气流速对受热面的磨损影响最大，布置受热面时烟气流速不宜过大，设计时通过调整管排横向截距，来改变受热面的烟速，可有效避免余热回收器管排的磨损问题。
2.2 烟道阻力问题
锅炉整个烟道阻力主要由引风机和烟囱自拔力来克服，其中引风机是主要因素。安装余热回收器后锅炉整体烟气阻力必然增加。以某电厂 3 号炉热力计算结果为例，烟道阻力增加约 70 Pa 左右。在加装余热回收器的同时是否对引风机进行改造，进一步提高出力，确保安装余热回收器后锅炉本体的正常运行，视现场情况确定。
2.3余热回收器管内壁结垢问题
受热面管内壁结垢主要发生在蒸发段，因为蒸汽的溶盐能力与水比较相差很大。而在余热回收系统中最高点温度也不会超过 120 ℃，整个系统仍处于液相，管内壁结垢问题较小。
3结语
（1）与煤和石油相比，天然气是一种非常理想的清洁能源，排放烟气对环境压力小，并且非常适合将其改造为冷凝式余热回收锅炉，提高锅炉利用效率。
（2）天然气锅炉排放的烟气中含有一定量的水蒸气，若将排烟温度降低到露点温度以下回收水蒸气释放的气化潜热，可将锅炉效率提高10%以上。
（3）合理设置关键技术参数，可实现余热回收系统长期稳定运行，国内一些电厂成功设计安装了余热回收利用系统，为电厂带来了良好的经济效益。
参考文献：
【关键词】钢铁工业；烟气余热；技术
常言道，农业是国民经济的基础，而工业则是国民经济的关键。没有工业的发展，农业和第三产业的发展也将不可能。工业带来了我们现当代的巨大变化，我们现在当今无愧的是处于一个工业化的时代。但工业涉及的范围极为广泛，我们不可能一一探讨，这里我们仅仅就工业中的一个部门来探讨。这个部门就是钢铁部门，钢铁部门是我国工业中的重点，是我国的优势产业。我国国土面积广大，钢铁资源丰富，这就为我国钢铁工业的发展奠定了基础，同时，我国的经济发展极为迅速，这又使我国的钢铁产业发展迎来新的机遇和挑战。但伴随着机遇和挑战的，则是一系列的问题。这些问题严重制约了我国经济的进一步发展。要实现我国钢铁行业的可持续发展，我们就必须解决这些问题。而其中最重要的问题就是烟气余热的回收问题。烟气回收不是一个简单的问题。它不仅仅是一个关于环境保护的问题，它还是一个关于实现经济可持续发展，实现经济增长方式合理转变的问题。所以我们必须解决这个问题，只有这样我们才能找到出路。
1.浅论炼钢过程中产生的烟气问题
炼钢是一种综合性的物理和化学过程，这种过程必然伴随着能量的转换。而能量的转换，必须要以消耗大量的能量为代价。这个消耗能量的过程，同时也是一个产生能量的过程。而能量的释放与挥发就是烟气。烟气并不是工业进步的什么代表和象征，相反，它给我们造成很严重的问题。首先，它意味着资源大量的不必要的浪费。这说明我们的经济发展还是粗放型的。其次，它实在给我们制造了大量的环境问题。这些问题的存在影响了我们的身体健康，损坏了我们工作和生活的舒适环境。面对这些问题，国内外的专家学者也比不是无动于衷的。
在国外电炉烟气回收现状在日渐明朗和乐观。国外的学者连同相关的企业使用了大量的技术和管理方法，这些方法都有效地降低了烟气余热的浪费。这些方法归纳起来主要有：(1) 水冷烟道；(2) 汽化冷却烟道。这里特别指出德国OSCHATZ公司设计的汽化冷却系统，该系统已在电炉炉体、炉盖、四孔弯头及烟道上实现了汽化冷却，有效的回收了能量，并更加的环保。在最近三年，国内新建200t以上的炼钢转炉，几乎全部引进了德国OSCHATZ公司设计和制造的汽化冷却烟道产品，取得良好的经济和社会效益。这项技术不仅仅在国外受到好评，在国内也受到广泛的推广和使用。这里我们可以简单地举例来说明。例如京唐钢铁。该企业5座300t转炉受使用了汽化冷却烟道，之前未曾使用时，其所产生的污染严重影响了首都人民和周边省市人民的生活的工作，现在，经过使用该项技术，既节省了成本和开支，又改善了人们的生存环境和质量。再比如鞍钢集团6座260t转炉汽化冷却烟道。东北老工业基地过去一直被人视为已经失去发展的动力，如今因为积极采用科学的新技术，又换发了新的生机和活力。
2.论使用烟气余热回收技术的必要
使用适当的手段，进行烟气余热的回收，其效果和利益是有目共睹的，但是有一个问题我们却必须积极的面对和解决。这就是，我们是否一定有这个必要去采用某些手段来回收这些烟气和余热呢？烟气和余热的回收，使用新的技术，这些都需要巨大的开支和成本。企业是否需要或又必须支出这些成本呢？我们要明白，使用必要的手段进行烟气余热的回收，这不仅仅考虑了企业对环境的负面影响，不仅仅考虑了企业对周边居民生活和工作的影响，这还主要是对企业自身发展的考虑。长期的烟气过分排放，容易使机器老化。具体情况如下，普通的电炉烟气的水冷方式，冷却水温一般只有3～4℃，这样不但没有回收到烟气中的大量高温显热，而且需要大量水循环，从而消耗了大量电能。在目前国家大力提倡节能减排的形式下，可见开发适合国情的电炉高温烟气冷却技术就显得十分迫切。使用了新的合适的技术和设备，可以延长机器设备的使用周期，其实质是节省企业的开支。
3.浅论炼钢过程中采用的一般性烟气余热处理技术
这里说的一般技术不是指一些具体的机器设备，而是指使用这些设备的情况下所应该遵循的基本行为规范。这些规范体现在实际的操作过程之中，好好利用会保证机器的使用寿命和烟气余热处理质量。这些技术是在中外各大企业中实践过程中总结出来的，他们为经验所证明是普遍有效的，是能够在较短的实践里解决问题，提高企业的经济效益的，所以值得大大提倡和使用推广。这些具体条例如下：
(1) 电炉烟气温度在一个炼钢周期中变化很大，必须设计计算出合理的烟气流量，给烟道各部件选择合适的水汽循环方式。这些循环方式需要专门技术人员进行考察后做必要的设置。
(2) 电炉烟气一般含尘量在10g/m3左右，烟尘黏性大，所以必须选定合适的清灰系统，设计适宜的高效对流换热系统。换热系统是烟气余热处理中的核心设备，一般清灰系统选择激波吹灰系统较为适宜，不应该在这里过分计较机器的开支。
(3) 烟道截面宜优先选用圆形，并根据自清灰的原则设计合适的烟气流速。流速虽然调节的幅度很大，但流速过大也要注意磨损机器和设备。
(4) 将三通阀应用到电炉汽化冷却烟道中，在电炉吹氧冶炼期，汽化冷却烟道末端采用自然循环方式运行，在非吹氧冶炼期，通过三通阀自动转换到强制循环方式。只有必要的强制才能较好的清理烟气和余热。并且采用汽化冷却烟道技术还能产生很明显的经济、社会效益。这些其实上面已经做了仔细的分析，这里就不再多说。但是很多人或许会问，要进一步提高效益可有途径，当然有，这就是我们必须合理地采用负压进技术压进渣料。压进渣料的做法可以大大降低烟气的排放，减小余热不必要的浪费，是一种较为理想的清除烟气余热的方法。
参考文献
关键词：烟气脱硫 二氧化硫 干法
前言：我国的能源以燃煤为主，占煤炭产量75%的原煤用于直接燃烧，煤燃烧过程中产生严重污染，如烟气中CO2是温室气体，SOx可导致酸雨形成，NOX也是引起酸雨元凶之一，同时在一定条件下还可破坏臭氧层以及产生光化学烟雾等。总之燃煤产生的烟气是造成中国生态环境破坏的最大污染源之一。中国的能源消费占世界的8%～9%，SO2的排放量占到世界的15.1%，燃煤所排放的SO2又占全国总排放量的87%。中国煤炭一年的产量和消费高达12亿吨，SO2的年排放量为2000多吨，预计到2010年中国煤炭量将达18亿吨，如果不采用控制措施，SO2的排放量将达到3300万吨。据估算，每削减1万吨SO2的费用大约在1亿元左右，到2010年，要保持中国目前的SO2排放量，投资接近1千亿元，如果想进一步降低排放量，投资将更大[1]。为此1995年国家颁布了新的《大气污染防治法》，并划定了SO2污染控制区及酸雨控制区。各地对SO2的排放控制越来越严格，并且开始实行SO2排放收费制度。随着人们环境意识的不断增强，减少污染源、净化大气、保护人类生存环境的问题正在被亿万人们所关心和重视，寻求解决这一污染措施，已成为当代科技研究的重要课题之一。因此控制SO2的排放量，既需要国家的合理规划，更需要适合中国国情的 低费用、低耗本的脱硫技术。
烟气脱硫技术是控制SO2和酸雨危害最有效的手段之一，按工艺特点主要分为湿法烟气脱硫、干法烟气脱硫和半干法烟气脱硫。
湿法脱硫是采用液体吸收剂洗涤SO2烟气以脱除SO2。常用方法为石灰/石灰石吸收法、钠碱法、铝法、催化氧化还原法等，湿法烟气脱硫技术以其脱硫效率高、适应范围广、钙硫比低、技术成熟、副产物石膏可做商品出售等优点成为世界上占统治地位的烟气脱硫方法。但由于湿法烟气脱硫技术具有投资大、动力消耗大、占地面积大、设备复杂、运行费用和技术要求高等缺点，所以限制了它的发展速度。
干法脱硫技术与湿法相比具有投资少、占地面积小、运行费用低、设备简单、维修方便、烟气无需再热等优点，但存在着钙硫比高、脱硫效率低、副产物不能商品化等缺点。
自20世纪80年代末，经过对干法脱硫技术中存在的主要问题的大量研究和不断的改进，现在已取得突破性进展。有代表性的喷雾干燥法、活性炭法、电子射线辐射法、填充电晕法、荷电干式吸收剂喷射脱硫技术、炉内喷钙尾部增湿法、烟气循环流化床技术、炉内喷钙循环流化床技术等一批新的烟气脱硫技术已成功地开始了商业化运行，其脱硫副产物脱硫灰已成功地用在铺路和制水泥混合材料方面。这一些技术的进步，迎来了干法、半干法烟气脱硫技术的新的快速发展时期。
传统的石灰石/石膏法脱硫与新的干法、半干法烟气脱硫技术经济指标的比较见表1。表1说明在脱硫效率相同的条件下，干法、半干法脱硫技术与湿法相比，在单位投资、运行费用和占地面积的方面具有明显优势，将成为具有产业化前景的烟气脱硫技术。
本文主要论述了喷雾干燥法、活性炭法、电子射线辐射法、填充电晕法、荷电干式吸收剂喷射脱硫技术、炉内喷钙尾部增湿法、烟气循环流化床技术、炉内喷钙循环流化床技术等几种干法烟气脱硫技术和近几年研究出来的几项半干法烟气脱硫技术及其各种方法在工业方面的应用情况及今后的发展方向。
1、喷雾干燥法烟气脱硫技术
喷雾干燥法烟气脱硫技术是一项发展最成熟的烟道气脱硫技术之一。该技术采用了旋转喷雾器，投资低于湿法工艺，在全世界范围内得到广泛应用，在西欧的德国、意大利等国家利用较多。对中高硫燃料的SO2脱硫率能达到80-90%。
该技术的基本原理是由空气加热器出来的烟道气进入喷雾式干燥器中，与高速旋转喷嘴喷出的充分雾化的石灰、副产品泥浆液相接触，并与其中SOX反应，生成粉状钙化合物的混合物，再经过除尘器和吸风机，然后再将干净的烟气通过烟囱排出，其反应方程式为：
该技术一般可分为吸收剂雾化、混合流动、反应吸收、水汽蒸发、固性物的分离五个阶段，与其它干燥技术相比其独特之处就在于吸收剂与高温烟气接触前首先被雾化成了细小的雾滴，这样便极大增加了吸收剂的比表面积，使得反应吸收及传热得以快速进行。其工艺流程如图1所示【3】。该技术安装费用相对较低，一般是同等规模的石膏法烟气脱硫系统的70%左右。但存在着石灰石用量大、吸收剂利用率低及脱硫后的副产品不能够再利用的难题，故该技术意味着要承担双倍的额外费用，即必须购买更多的石灰石和处理脱硫后的副产品，然后还要将其中的一部分花钱倒掉。
2、活性炭吸附法烟气脱硫技术
采用固体吸附剂吸附净化SO2是干法净化含硫废气的重要方法。目前应用最多的吸附剂是活性炭，在工业上应用已较成熟。其方法原理为：活性炭对烟气中SO2的吸附过程中及有物理吸附又有化学吸附，当烟气中存在着氧气和水蒸气时，化学反应非常明显。因为活性炭表面对SO2与O2的反应有催化作用，反应结果生成SO3，SO3 易溶于水而生成硫酸，从而使吸附量比纯物理吸附时增大许多。
物理吸附过程：
化学吸附过程：
吸附SO2 的活性炭，由于其内、外表覆盖了稀硫酸，使活性炭吸附能力下降，因此必须对其再生。再生的方法通常有洗涤再生和加热再生两种，前者是用水洗出活性炭微孔中的硫酸，再将活性炭进行干燥；后者是对吸附有SO2 的活性炭加热，使炭与硫酸发生发应，使H2 SO4还原为SO2，富集后的SO2可用来生产硫酸。
其工艺流程为：对活性炭再生的方法不同，其反应的工艺流程也不同，一般采用加热再生法流程和洗涤再生法流程。洗涤再生法是用水洗出活性炭微孔中的硫酸，再对活性炭进行干燥。加热再生法是对吸附SO2 的活性炭进行加热，使炭与硫酸发生反应，将H2SO4又还原为SO2，富集后的SO2可用来生成硫酸[4]。
该方法的优点是吸附剂价廉，再生简单；缺点是吸附剂磨损大，产生大量的细炭粒被筛出，再加上反应中消耗掉一部分炭，因此吸附剂成分较高，所用设备庞大[5]。
3、电子射线辐射法烟气脱硫技术
电子射线辐射法是日本荏原制作所于1970年着手研究，1972年又与日本原子能研究所合作，确立的该技术作为连续处理的基础。1974年荏原制作所处理重油燃烧废气，进行了1000Nm3/h规模的试验，探明了添加氨的辐射效果，稳定了脱硫脱硝的条件，成功地捕集了副产品和硝铵。80年代由美国政府和日本荏原制作所等单位分担出资在美国印第安纳州普列斯燃煤发电厂建立了一套最大处理高硫煤烟气量为24000Nm3/h地电子束装置，1987年7月完成，取得了较好效果，脱硫率可达90％以上，脱硝率可达80％以上。现日本荏原制作所与中国电力工业部共同实施的“中国EBA工程”已在成都电厂建成一套完整的烟气处理能力为300000Nm3/h的电子束脱硫装置，设计入口SO2浓度为1800ppm，在吸收剂化学计量比为0.8的情况下脱硫率达80％，脱硝率达10％[6]。
该法工艺由烟气冷却、加氨、电子束照射、粉体捕集四道工序组成，其工艺流程图如图2所示。温度约为150℃左右的烟气经预除尘后再经冷却塔喷水冷却道60～ 70℃左右，在反应室前端根据烟气中SO2及NOX的浓度调整加入氨的量，然后混合气体在反应器中经电子束照射，排气中的SO2和NOX受电子束强烈作用，在很短时间内被氧化成硫酸和硝酸分子，被与周围的氨反应生成微细的粉粒（硫酸铵和硝酸铵的混合物），粉粒经集尘装置收集后，洁净的气体排入大气[7]。
脱硫、脱氮反应大致可分为三个过程进行，这三个过程在反应器内相互重叠，相互影响：
a)在辐射场中被加速的电子与分子/离子发生非弹性碰撞，或者发生分子/离子之间的碰撞生成氧化物质和活性基团。
烟气中含有O2、H2O、N2、CO2、SO2、NO、NO2等成分，当电子束照射烟气时，在辐射场中被加速的电子与烟气中气体分子如O2及水分子发生非弹性碰撞，生成具有化学反应活性的活性基团或氧化性物质，可表示为：
b)活性基团与气态污染物发生反应。
活性基团或氧化性物质氧化烟气中的SO2生成SO3，可表示为：
生成的SO3和高价态氮氧化物与水反应生成H2SO4和HNO3。
c)硫酸铵和硝酸铵的生成。
生成的H2SO4和HNO3与加入的NH3进行中和反应，分别生成硫酸铵和硝酸铵微粒，荷电后被捕集。此外，还可能有尚未反应的SO2和NH3，SO2与NH3反应生成硫酸铵。反应为：
该工艺能同时脱硫脱硝，具有进一步满足我国对脱硝要求的潜力；系统简单，操作方便，过程易于控制，对烟气成分和烟气量的变化具有较好的适应性和跟踪性；副产品为硫铵和硝铵混合肥，对我国目前硫资源缺乏、每年要进口硫磺制造化肥的现状有一定的吸引力，但在是否存在SO2污染物转移、脱硫后副产物捕集等问题上有待进一步讨论。另外厂耗电力也比较高[8]。
4、填充式电晕法烟气脱硫技术
填充式电晕法是近几年发展起来的一项新技术，该方法设备简单、操作简便、投资是电子束法的60%，因此成为国际上干法脱硫的研究前沿。填充式电晕法脱硫原理为：在高压电晕放电的情况下，由于电场的作用，在烟气中形成大量的非平衡态等离子体。在高能电子的碰撞下，烟气中的HO2、O2、SO2等气体分子活化、裂解或电离，产生大量氧化性强的活化基团，如： OH·、HO2 ·、O、O3、O2+、O2*等。电晕电场的存在源源不断的提供了这些离子的来源。而SO2在其中发生一系列的气体等离子体化学反应，反应过程相对复杂。总体上是在这些基团的作用下，最终使二氧化硫氧化成三氧化硫【9】。
反应途径主要如下：
其实验流程图如图1所示。反应原料气由空气和二氧化硫混合配置而成，经流量计进入反应器进行处理，在反应器前后各设置一个采样口，用大气采样器同时进行采样。采样的样品用碘量法测定其浓度。
5、荷电干式吸收剂喷射脱硫系统（CDSI）
荷电干式吸收剂喷射脱硫系统（CDSI）是美国最新专利技术，它通过在锅炉出口烟道喷入干的吸收剂（通常用熟石灰），使吸收剂与烟气中的SO2 发生反应产生颗粒物质，被后面的除尘设备除去，从而达到脱硫的目的。干式吸收剂喷射是一种传统技术，但由于存在以下两个技术问题没能得到很好的解决，因此效果不明显，工业应用价值不大。一个技术难题是反应温度与滞留时间，在通常的锅炉烟气温度（低于200℃）条件下，只能产生慢速亚硫酸盐化反应，充分反应的时间在4秒以上。而烟气的流速通常为10～15m/s，这样就需要在烟气进入除尘设备之前至少有40～60m的烟道，无论从占地面积还是烟气温度下降等方面考虑均是不现实的。另一个技术难题是即使有足够长的烟道，也很难使吸收剂悬浮在烟气中与SO2发生反应。因为粒度再小的吸收剂颗粒在进入烟道后也会重新聚集在一起形成较大的颗粒，这样反应只发生在大颗粒的表面，反应概率大大降低；并且大的吸收剂颗粒会由于自重的原因落到烟气的底部，对于传统的干式吸收剂喷射技术来说，这两个技术难题很难解决，因此脱硫效率低，很难在工业上得到应用[10]。
CDSI系统利用先进技术使这两个技术难题得到解决，从而使在通常烟气温度下的脱硫成为可能。其荷电干式吸收剂喷射系统包括一个吸收剂喷射单元 、一个吸收剂给料系统（进料控制器，料斗装置）等。吸收剂以高速流过喷射单元产生的高压静电晕充电区，使吸收剂得到强大的静电荷（通常是负电荷）。当吸收剂通过喷射单元的喷管被喷射到烟气流中时，由于吸收剂颗粒都带同一符号电荷，因而相互排斥，很快在烟气中扩散，形成均匀的悬浮状态，使每个吸收剂粒子的表面都充分暴露在烟气中，与SO2完全反应机会大大增加，从而提高了脱硫效率，而且吸收剂粒子表面的电晕还大大提高了吸收剂的活性，降低了同SO2完全反应所需的滞留时间，从而有效地提高了SO2的去除效率。工业应用结果表明：当Ca/S比为1.5左右时，系统脱硫效率可达60％～70％。
除提高吸收剂化学反应速率外，荷电干吸收剂喷射系统对小颗粒的粉尘的清除也有帮助，带电的吸收剂粒子把小颗粒吸附在自己的表面，形成较大颗粒，提高了烟气中尘粒的平均粒径，这样就提高了相应除尘设备对亚微米级颗粒的去除效率。
荷电干式吸收剂喷射脱硫系统的优点为投资小、收效大、脱硫工艺简单有效、可靠性强；整个装置占地面积小，不仅可用于新建锅炉的脱硫，而且更适合对现有锅炉的技术改造；CDSI是纯干法脱硫，不会造成二次污染，反应生成物将与烟尘一起被除尘设备除去后统一运出出厂外。其缺点是对脱硫剂要求太高，一般的石灰难以满足其使用要求，而其指定的可用石灰则售价过高，限制了其推广。
6、炉内喷钙尾部增湿烟气脱硫技术
炉内喷钙尾部增湿也作为一种常见的干法脱硫工艺而被广泛应用。虽然喷钙尾部增湿脱硫的基本工艺都是将CaCO3粉末喷入炉内，脱硫剂在高温下迅速分解产生CaO，同时与烟气中的SO2反应生成CaSO3。由于单纯炉内喷钙脱硫效率往往不高（低于20％～50％），脱硫剂利用率也较低，因此炉内喷钙还需与尾部增湿配合以提高脱硫效率。该技术已在美国 、日本、加拿大和欧洲国家得到工业应用，是一种具有广阔发展前景的脱硫技术。目前，典型的炉内喷钙尾部增湿脱硫技术有美国的炉内喷钙多级燃烧器（LIMB）技术、芬兰的炉内喷石灰石及氧化钙活化反应（LIFAC）技术、奥地利的灰循环活化（ARA）技术等，下面介绍一下LIFAC技术[11]。
LIFAC脱硫技术是由芬兰的Tampella公司和IVO公司首先开发成功并投入商业应用的该技术是将石灰石于锅炉的800℃～1150℃部位喷入，起到部分固硫作用，在尾部烟道的适当部位（一般在空气预热器与除尘器之间）装设增湿活化反应器，使炉内未反应的CaO和水反应生成Ca(OH)2，进一步吸收SO2，提高脱硫率。
LIFAC技术是将循环流化床技术引入到烟气脱硫中来，是其开创性工作，目前该技术脱硫率可达90％以上，这已在德国和奥地利电厂的商业运行中得到实现。
LIFAC技术具有占地小、系统简单、投资和运行费用相对较、无废水排放等优点，脱硫率为60％～80％；但该技术需要改动锅炉，会对锅炉的运行产生一定影响。我国南京下关电厂和绍兴钱清电厂从芬兰引进的LIFAC脱硫技术和设备目前已投入运行。
7、炉内喷钙循环流化床反应器烟气脱硫技术
炉内喷钙循环流化床反应器脱硫技术是由德国Sim-mering Graz Pauker/Lurgi GmbH公司开发的。该技术的基本原理是：在锅炉炉膛适当部位喷入石灰石，起到部分固硫作用，在尾部烟道电除尘器前装设循环流化床反应器，炉内未反应的CaO随着飞灰输送到循环流化床反应器内，在循环硫化床反应器中大颗粒CaO被其中湍流破碎，为SO2反应提供更大的表面积，从而提高了整个系统的脱硫率[12]。
该技术将循环流化床技术引入到烟气脱硫中来，是其开创性工作，目前该技术脱硫率可达90％以上，这已在德国和奥地利电厂的商业运行中得到证实。在此基础上，美国EEC(Enviromental Elements Corporation)和德国Lurgi公司进一步合作开发了一种新型烟气的脱硫装置。在该工艺中粉状的Ca(OH)2和水分别被喷入循环流化床反应器内，以此代替了炉内喷钙。在循环流化床反应器内，吸收剂被增湿活化，并且能充分的循环利用，而大颗粒吸收剂被其余粒子碰撞破碎，为脱硫反应提供更大反应表面积。
本工艺流程的脱硫效率可达95％以上，造价较低，运行费用相对不高，是一种较有前途的脱硫工艺。
8、干式循环流化床烟气脱硫技术
干式循环流化床烟气脱硫技术是20世纪80年代后期发展起来的一种新的干法烟气脱硫技术，该技术具有投资少、占地小、结构简单、易于操作，兼有高效除尘和烟气净化功能，运行费用低等优点。因而，国家电站燃烧工程技术研究中心和清华大学煤的清洁燃烧技术国家重点实验室分别对该技术的反应机理、反应过程的数学模型等进行了理论和实验研究。其工艺流程如图3示，从煤粉燃烧装置产生的实际烟气通过引风机进入反应器，再经过旋风除尘器，最后通过引风机从烟囱排出。脱硫剂为从回转窑生产的高品质石灰粉，用螺旋给粉机按给定的钙硫比连续加入。旋风除尘器除下的一部分脱硫灰经循环灰斗和螺旋给灰机进入反应器中再循环。在文丘里管中有喷水雾化装置，通过调节水量来控制反应器内温度[13]。
干式循环流化床烟气脱硫技术在烟气中SO2浓度较低的情况下尤其适用。它具备以下特点:
(1)锅炉飞灰作为循环物料，反应器内固体颗粒浓度均匀，固体内循环强烈，气固混合、接触良好，气固间传热、传质十分理想。
(2) 反应塔中由于颗粒的水分蒸发与水分吸附、固体颗粒之间的强烈接触摩擦，造成气 、固、液三相之间极大的反应活性和反应表面积，对于烟气SO2的去除有非常理想的效果 。
(3) 固体物料被反应器外的高效旋风分离器和除尘器收集，再回送至反应塔，使脱除剂 反复循环，在反应器内的停留时间延长，从而提高了脱除剂的利用率，降低了运行成本。
(4) 通过向反应器内喷水，使烟气温度降至接近水蒸汽分压下的饱和温度，提高脱硫效率。
(5) 反应器不易腐蚀、磨损。
(6) 系统中的粉煤灰对脱硫反应有催化作用。
该技术已经在国家电站燃烧工程技术研究中心和清华大学煤的清洁燃烧技术国家重点实验室分别建立了烟气循环流化床脱硫热态试验装置，为干式循环流化床烟气脱硫技术开发提供了新的理论依据与基础数据。并且2000年底，该项技术已成功应用于清华大学试验电厂的烟气脱硫工程[14]。
目前对现有的机组进行烟气脱硫技术改造方面投入了大量的精力，正在多个领域展开研究工作，其中在干法烟气脱硫方面研究较多的是循环流化床烟气脱硫技术及电子射线辐射法烟气脱硫技术，电晕法烟气脱硫技术目前研究的也较多。烟道气脱硫技术最显著改造之一是吸收器规格的增大，采用单个吸收器，据报道安装一台脱硫装置可服务于两台大型锅炉的烟气脱硫装置，以这种方式增大设备规格，大大降低了投资成本。研究与开发出一种新的烟气脱硫装置是烟气脱硫技术的发展趋势之一。其研发方向为SO2脱硫率高、可靠性强、辅助耗电低、采用单个吸收器、副产品可售或可利用，为保障这些技术要求，应该在脱硫技术的工艺、设备和材料方面进行进一步研究。
本文在资料的搜集和写作等各方面承蒙宋长友老师的悉心指导和各方面的帮助，使本论文能够顺利的完成，在此表示衷心的感谢，对魏利摈、罗胜铁等老师在资料的搜集过程中给予的帮助表示感谢，对同组的崔月、徐倩、刘立宅在资料搜集过程中的密切配合表示感谢。
[1] 叶大均，李宇红，徐旭常.高效超临界压力燃煤发电与低费用烟气净化技术.中国电力.2000，VOL33.NO.3。
[2]杜江，郭晓丹.Ca/S比小于1半干法烟气脱硫技术研究.化工进展.2004(2) 43～46
[3]胡金榜，王风东等.喷雾干燥法烟气脱硫的实验研究.环境科学.2001(8)23～26
[4]李广超.大气污染控制技术.第一版，北京，化学工业出版社.2001.5，142～144
[5]锅坤敏等.活性炭纤维及其前景.化工进展.1999(5)36～39
[6]张基伟.国外燃煤电厂烟气脱硫技术综述.中国能源信息网，2003。
[7]赵毅，李守信.有害气体控制工程.北京，化学工业出版社，环境科学与工程出版中心.2001.8.207～211.
[8]日本三菱重工(株).三菱工业烟气脱硫技术介绍.北京国际烟气脱硫研讨会.1996
[9]李坚，张晓研等.填充电晕法处理二氧化硫的实验研究，环境工程.2003.2. VOL21.PP 35～37
[10]陈亚飞.烟气脱硫技术综述.
[11]马广大等.大气污染控制工程，第一版.北京.中国环境科学出版社.1985
[12]赵毅，李守信主编.有害气体控制工程，北京，化学工业出版社，环境科学与工程出版中心.2001.8. 211～219
1885年，美国乔治亚州的潘伯顿医生(DrJolms Pemoerton)，在地窖中把碳酸水加苏打水搅在一块，成为一种深色的糖浆。他的合伙人罗宾逊(FrankM，Robinson)从糖浆的两种成分激发出命名的灵感――它叫可口可乐。
1908年初，英国移民马吉斯・康威斯在马萨诸塞州小城马尔顿建立了自己的“波士顿橡胶鞋工厂”――这个作坊日后叫匡威。
1916年3月7日，一家叫BFW(BayerIscheFlugZeuq worke，意为“巴伐尼亚飞机制造厂”)的公司成立，始创人名为吉斯坦‘奥托(Gustan Otto)。1917年了月20日，吉斯坦‘奥托退休后，BFW公司开始重组，正式命名为BMW(Bayerische Motoren Werke)――这是我们后来熟悉的宝马。
1921年，意大利人Guccic Gucci从海外吸取工作经验后回归家乡意大利，并于佛罗伦萨开设其首间店铺，售卖以卓越的佛罗伦萨手工艺制造的皮具用品――这家公司后来叫GUCCi。
这些著名品牌离我们最近的也有80多年历史。
2004年，武汉烟草集团打造黄鹤楼1916，短短三年，迅速跻身国内顶级烟草品牌行列。黄鹤楼品牌则仅仅用了五年时间，就由一个地方性的、趋于边缘化的品牌成长为中国主流高档消费品牌。
为什么?
“湖北中烟，特别是黄鹤楼品牌的发展，是烟草行业异军突起的代表，也是中国烟草近年来发展进步的一个象征。”2007年9月5日，国家烟草专卖局局长姜成康在视察黄鹤楼科技园后，得出了这样的结论。
“黄鹤楼五年实现100亿的经营发展，决非几个奇招妙想所能奏效，它靠的是一个庞大的系统工程。企业实现飞速发展，从来都需要做大量的扎扎实实的具体工作，这些工作旨在与社会进行沟通，将自己的产品品质和品牌文化最终植根于消费者的心智深处。”湖北中烟市场部研究所所长戚新平说。
如奥美广告创始人大卫・奥格威所言：“最终决定品牌市场地位的是品牌总体上的性格，而不是产品之间微不足道的差异”。
历史传奇：为品牌信赖奠定基础
“消费者是需要一种‘品牌信赖’的，大多数人不会愿意为一个不堪信赖或不甚了了的品牌而常年解囊。通过品牌的历史传奇，帮助消费者建立起对品牌的一种信赖，是黄鹤楼品牌成功的第一个密码。”黄鹤楼品牌文化研究所副所长陈实说。
黄鹤楼，处长江之心、中国之脐。踞蛇山之巅，外五内九，气度尊贵。这一中国名楼的尊贵气质使得消费者对“黄鹤楼”品牌很大程度上预先有了自己的消费审美判断。
以“黄鹤楼1916”为例，“1916”在这里不是一个普通的年份标记，而是―个视觉符号和文化符号，向人们讲述着一段历史回忆：“黄鹤楼1916”所采用的“南洋烟魁壹号”配方，出自中国商人礼骋的玻利维亚籍首席烟草配方师，当时因生产成本过高而未能实现，落下一个“奢华的黄金梦想”。如今经过反复调试，终于成功解决技术瓶颈，再现且升华了这一珍贵配方的精髓。
“1916”的烟支与包装对历史也有着细致入微的演绎：烟支的长度回归无滤嘴时期的70mm，设计采用的是极富反差效果的金嘴＋白色盘纸，透现出一种低调的奢华；在包装方面，以当年南洋兄弟的设计为借鉴，汲取中国古代建筑艺术精华。取材丰富的传统纹饰，从而传达出经典的基调。黄鹤楼1916因将历史传奇注入了品牌的基因之中，其价值于是得到提升，拥有了持续发展的空间和动力，品牌风格也由此奠定了基础。
对黄鹤楼这一历史名楼悠久文化的比附及南洋兄弟烟草历史的追溯则让这个品牌有了丰富的历史感，使其更为血肉丰满，成为一种传奇的载体。通过这种符号的转换，诞生才三年的“黄鹤楼1916”巧妙地拥有了上千年的中华文化的血脉。
“黄鹤楼漫天游”的开发也是遵循的这种开发模式，并在此基础上有了进一步的突破。“漫天游”产品的命名，源于黄鹤楼的故事。古诗词对此就有动人的描写：“千杯恩，十年舞，此去漫天游。”漫天游在产品设计方面，既因袭历史又不拘囿于历史，同时借鉴西方华贵富丽的设计风格：展现漫天游金碧辉煌的完美品质，让人们在品味传统文化的同时感受现代的气息。这种将中国古典雕饰删繁就简再与西方表现相结合的手法，是对历史的一种创新演绎。
“黄鹤楼论道”的开发则是基于对历史的一种“颠覆”。自取名开始，即从湖北悠久的道教文化中汲取灵感，致力于表达一种通达脱俗、随心所欲的智慧心境。在产品设计上颠覆了传统烟包设计对产品的认知：采用漆器宝盒风格的外观设计，将所有的产品备注信息集中在盒体背面(传统设计则是分布于烟包的两侧)，盒体四周则饰以草书文字“天赐淡雅香”，形成简约、畦美而富有传统文化气息的整体风格。论道的开发，在形式上对烟包的传统外型进行了颠覆，但在产品开发理念和设计语言上却张扬传统文化的优雅和经典。
“黄鹤楼用一个个这样的产品向人们阐释了企业的历史和文化渊源，让人知道了它是谁，它从哪里来，这就为构建品牌的信仰体系打下了了良好的基础。”陈实分析。
企业意志：为品牌信赖提供依据
“想做就做”(Just do it)，“换个方式思考!”(Think different)。这些体现企业意志的简单的词语可能不是耐克、苹果公司的使命，但它却向人们传递着一种信息，让人们相信这些产品。
“一个企业的企业意志，界定了企业的本质和存在的原因，表达了自己的以及它需要人们相信的东西，为自己的品牌信仰体系提供了可信的依据。”一位市场分析人士说。
从2003年开始，武烟集团将企业的战略发展置于一个全新的高度上，重新定位了企业的价值观，树立了崭新的富有创造力的企业意志一“思想力：行动力”，并将这一核心理念贯彻到企业行为的各个层面。
“每个人都有自己的思想，都有自己的梦想，思想力与行动力的有效结合，就能创造出很好的辉煌。思想力＋行动力＝无限可能。”凤凰名嘴吴小莉说。
而“思想有多远，我们就能走多远”。这是时代的主流价值和精神追求，也成为武汉烟草集团的核心理念。
符号：为品牌认知构筑平台
符号，是构建品牌、认知品牌的有效工具。
观察那些成功的品牌：耐克的那一道飞驰的闪电符号、Burberry的红色、驼色、黑色和白色组成的大小格子，这些符号一旦被人接触，整个品牌的形象便顿时凸现出来。不管这些符号是有形的还是无形的东西(声音、味道或其
他的表现形式)，它都会向人们传递着一种感觉，揭示品牌的精髓所在，给人们留下深刻的印象。
黄鹤楼品牌有着深厚的历史积淀与人文传统。在品牌传播中需要有一个能够承载这段历史与文化的平台。享有“千古江山第一楼”盛誉的黄鹤楼古建筑，是中国传统文化的代表和象征，汇聚了浓厚的中国人文特质，这也正是黄鹤楼品牌所具内涵的最佳体现。黄鹤楼品牌如此与文化水融，与消费者共鸡唱和，自然能在中式卷烟发展基础上形成具有民族化情节和元素的经典品牌。
在黄鹤楼品牌构成中，始终保持着历史的传承：黄鹤楼以南洋兄弟头像为符号，～来缅怀先人的创业艰辛，同时向人们展现了有着中国民族烟草工业血统的象征。
仪式：为更可信赖新辟沟通
“仪式令人感受庄重。开辟具有仪式感的全新沟通方式，是黄鹤楼品牌成功的又一个密码。”陈实分析。
以黄鹤楼1916为例，其烟叶来自于原始山区80亩原产保护地，经5年天然山洞储藏。吸纳天地之灵气，采撷胜境之精华，完全真材实料配方。得以炼就其卓尔不凡的天赐品位。而且难能可贵的是，黄鹤楼1916全部采用手工工艺制作，确保每一根1916的尊贵无比，非常有限的产量，更显珍贵与稀有。
这些生产流程，通过仪式化的种种细节将品牌的优势资源一一传递给消费者。
黄鹤楼不仅善于制造企业与社会公众的接触点，同时在企业内部也形成了一些仪式化的流程。有这样一个细节：武烟集团核心管理团队每天的工作是从清晨六点半的工作会议开始的。每天如此，无论周末还是节假，也无论前一天是否加班。早上六点半的工作会议，已成为武烟集团一个不可缺失的仪式。就是这类仪式，体现出企业意志的贯彻能力，展现了企业发展的坚定决心。
差异化竞争：为品牌觅得独特优势
中式卷烟，是有别于英美式混合型卷烟、适合中国烟民消费嗜好的烤烟型卷烟。过去，中式卷烟的香型仅有三种风格：浓香型、清香型和中间香型。
浓香型的主要代表品牌是中华。品吸中华能明显感觉到香味的浓厚丰富。吸食过程中香气丰浓而优美，多而芬芳，厚而留长。
清香型以玉溪为主要代表品牌。品吸之中，香味清新的感受较为强烈。清香型产品的特征是香味飘逸，幽雅而愉快，远扬而留暂，香味突出而清新。
中间香型介乎清香和浓香之间，以芙蓉王为主要代表，主要特征是整体平衡性好，醇和雅致，层次丰富。
黄鹤楼基于自己对传统的理解和对创新的认识，将既有的卷烟香型融汇贯通而自成一派，名为“雅香”。
清华大学蔡军教授研究中国人的生活形态与审美观，建立起了一个坐标轴来概说，其中横轴是年龄阶层，纵轴是社会阶层，在生活形态与审美观上中国人可以分为派、禧、雅、酷四个族群。而“华、溪、楼、王”则对应了不同的族群。
随着独特的品牌定位以及强劲的发展趋势，黄鹤楼迅速跟其他三种风格的代表品牌被行业观察人士称为中国高档卷烟的“四大天王”。黄鹤楼倾力打造的“雅香”新品类，丰富了中式卷烟的内涵，增强了中式卷烟的整体实力，而且为“在有限资源下如何运用战略眼光给品牌持续发展提供独特价值”做了一次成功的示范。
话语体系：为品牌传播制造声音
“品牌的话语体系也是品牌的一个资源平台。系统地运用品牌资源。为品牌与消费者沟通建立独特的言语表达方式，这是黄鹤楼品牌成功的又一个密码。”陈实分析。
很多人不知道，“饭后一支烟，赛过活神仙”这一说法源自武烟，这个朴素而简约的感官体验，直接描述了其产品的出色之处。
如今，黄鹤楼以技术创新为手段，将“人本”理念融入产品，致力于改善喉部舒适性，开展烟气理化指标对喉部影响的研究，建立了系统、动态的360度护喉理论体系，形成依据人体生物钟变化护喉、采用多重技术手段润喉、借鉴中医阴阳五行平衡理论舒喉等技术，使得烟气对咽喉的刺激性被降到最低程度，缓解了咽喉的不适：同时还通过添加天然的本草提取物，令产品获得了润嗓生津的功能。目前在终端黄鹤楼已经形成了“不伤喉”的良好口碑。
所有的产品信仰机制都会有一套专门的话语体系，人一旦融入这种体系，便融入到一个群体。正如只要在星巴克喝过咖啡，就・定知道“高杯”和“大杯”的区别。
传承创新：品牌发展的核心动力
历史为黄鹤楼奠定了品牌的身份和DNA，这一点不仅体现在文化内涵上，技术方面更是如此。黄鹤楼品牌传承自1916年南洋兄弟所开创的中式卷烟传统，在既有的生产技术基础上结合当前市场需求加以创新，成为品牌发展的核心动力。
“过去看过很多烟厂，这是第一次看到这么大规模、高科技的烟草科研机构……从黄鹤楼身上，看到了高科技。”2007年11月8日，视察黄鹤楼科技园后；国务院副总理曾培炎评价。
韩焕章是中式卷烟传统的衣钵传人，作为中国烟草史上的一位传奇人物，被誉为“黄鹤楼香烟之父”。早年他曾在南洋兄弟烟草公司担任配方师一职，继承了南洋兄弟烟草的传统智慧，如今，韩焕章老先生是武烟技术中心的高级工艺及配方专家。作为一位中式卷烟的配方大师，德高望重的韩老先生在企业“传、帮、带”的传承模式下，将中式卷烟传统继续发扬与创新，取得了车硕的成果。
“韩式三角理论”便是其中一个，该理论是在总结中式卷烟配方实践基础上所提炼出来的科学模型，把烟草的配料、工艺进行了科学量化，为企业制烟技术提供理论依据。
此外，韩老先生在中国传统烟叶加工工艺的基础上独创“木桶理论”，将黄鹤楼品牌所用烟丝经加香加料后，贮存在专用木桶内进一步醇化，增加了烟香的醇厚感，使产品风格更稳定。
在产品生产方面，韩老先生提出了“分类加工、量身定制”的“小锅小炒”制丝理论，这是为黄鹤楼自主研发的一条特色制丝线，实现了目前烤烟型卷烟生产所需要的分类加工和精细加工的技术要求，而且可以进行新的工艺、配方、加香加料技术模拟试验。
在产品的人性化设计方面，韩焕章又提出了创新思路，在这一思路的指导下，黄鹤楼1916首创根据人体生理变化而区分的盒体包装。一盒卷烟中分别放置不同烟支，满足早晚不同的需求；黄鹤楼漫天游则开创了“双翼”式对开盒型，避免放置取烟时的二次污染：而黄鹤楼创立的短支卷烟国际新标准，为中式卷烟建立了新的技术标杆。
2007年11月29日，华中科技大学、黄鹤楼科技园签订全面合作协议，包括黄鹤楼减害降焦、现代管理研究、黄鹤楼提升品质品味等合作项目，涉及天然本草香料、原生态烟叶提质、环保性材料研究、高级科研营销管理人员培训等领域。
黄鹤楼科技园始创于2003年初，内设天然本草香料研究所、原生态烟叶研究所、黄鹤楼学院等十三所一室一院，外延神农原生态烟叶实验站、红坪天然本草、中草药种植园和特色香料实验基地等，先后与20多所高等院校及科研机构建立长期协作关系，与400多名社会专家、精英人才开展技术合作，为黄鹤楼品牌持续成长提供重要的科技和文化支撑。2007年，武烟集团已申报专利64项，其中发明专利12项，累计申报专利达139项。
关键词：脱硫，烟尘，石膏浆液密度，石膏
我国二氧化硫排放总量居世界首位，火电行业二氧化硫排放量占我国二氧化硫排放量的50%左右。我国能源结构的特点决定了燃煤生产的二氧化硫仍要增加。论文参考网。随着环境标准提高，石灰石-石膏法、喷雾干燥法、电子束法、循环流化床烟气脱硫法等必定会广泛应用于火电厂的烟气脱硫中，随着科技进步会有很多其它脱硫工艺应用于工业实践。
1.石灰/石灰石—石膏法脱硫方法的发展及应用原理
1.1 石灰/石灰石—石膏法脱硫方法的发展
自20世纪70年代初日本和美国率先实施控制SO2排放以来，许多国家相继制定了严格的SO2排放标准和中长期控制战略，加速了控制SO2排放的步伐。日本是应用烟气脱硫技术最早的国家，石灰/石灰石一石膏法烟气脱硫技术最早是由英国皇家化学工业公司提出的。迄今为止，国内外火电厂烟气脱硫技术主要采用石灰/石灰石—石膏法，此方法最为成熟、最为可靠且应用最为广泛，占世界上投入运行的烟气脱硫系统的85%以上，我国大型燃煤发电机组的脱硫方式以石灰/石灰石—石膏法工艺为主已成为必然的趋势。
1.2 石灰/石灰石—石膏法脱硫方法的该方法脱硫的基本原理是用石灰或石灰石浆液吸收烟气中的SO2，先生成亚硫酸钙，然后将亚硫酸钙氧化为硫酸钙。论文参考网。副产品石膏可抛弃也可以回收利用。
反应原理：用石灰石或石灰浆液吸收烟气中的二氧化硫分为吸收和氧化两个工序，先吸收生成亚硫酸钙，然后再氧化为硫酸钙，因而分为吸收和氧化两个过程。
（1）吸收过程在吸收塔内进行，主要反应如下
石灰浆液作吸收剂:Ca(OH)2+SO2一CaSO3·1/2H2O
石灰石浆液吸收剂:Ca(OH)2+1/2SO2一CaSO3·1/2H2O+CO2
CaSO3·1/2H2O+SO2+1/2H2O一Ca(HSO3)2
由于烟道气中含有氧，还会发生如下副反应。
2CaSO3·1/2H20+O2+3H2O一2CaSO4·2H20
（2）氧化过程在氧化塔内进行，主要反应如下。
2CaSO3·1/2H20+O2+3H2O一2CaSO4·2H20
传统的石灰/石灰石一石膏法的工艺流程是：将配好的石灰浆液用泵送人吸收塔顶部，经过冷却塔冷却并除去90%以上的烟尘的含Sq烟气从塔底进人吸收塔，在吸收塔内部烟气与来自循环槽的浆液逆向流动，经洗涤净化后的烟气经过再加热装置通过烟囱排空。石灰浆液在吸收SO2后，成为含有亚硫酸钙和亚硫酸氢钙的棍合液，将此混合液在母液槽中用硫酸调整pH值至4左右，送人氧化塔，并向塔内送人490kPa的压缩空气进行氧化，生成的石膏经稠厚器使其沉积，上层清液返回循环槽，石膏浆经离心机分离得成品石膏。论文参考网。
2.影响脱硫的主要因素及其主要对策
脱硫系统在运行过程中，影响系统脱硫效率的因素很多，如石灰石粉的粒度、浆液的浓度及吸收塔浆液活度/密度、PH值、浆液的流量、进入脱硫系统的烟气中 SO2的浓度等。这里只探讨烟气中粉尘及浆液浓度等对脱硫效率的影响及其主要对策。
2.1 烟尘对脱硫效率的影响及对策
（1）烟尘对脱硫效率的影响主要有：①烟尘对脱硫设备的磨损。在实际运行中由于脱硫系统前面的电除尘效果不好，使进入脱硫系统的烟尘含量远远超过起设计要求，对引风机、增压风机的通流部分严重磨损。②烟尘在脱硫系统烟道内存积致使烟气流速变小。③烟尘对脱硫系统设备GGH的灰堵影响，使得吸收塔部分起到了除尘的作用。④对吸收SO2反应的影响。由于烟尘被浆液截留，使得浆液的PH值不好控制，直接影响对 SO2的吸收效果；同时由于浆液中混有大量的烟尘，使得对浆液的密度控制也很不准确。⑤影响石膏品质。在进行脱硫石膏脱水时，这些烟尘转入到石膏中，从而影响着对脱硫石膏的有效利用。
（2）治理烟尘的对策主要有：①加强电除尘设备的运行维护或改造电除尘。由于煤种的变化较多，烟尘的比电阻特性变化也较大，因此应根据烟尘的比电阻特性来调整除尘电场的工作电压；同时加强对电除尘的设备的运行维护，确保其运行参数能在正常范围之内，尤其是真打除灰设备必须工作正常。③加强对GGH运行管理与冲洗。加强对GGH运行管理，正常情况下吹灰器能全部覆盖GGH，能有效地起到减少积灰对GGH运行效果的影响；对GGH的冲洗需要停运GGH，由于环保的要求，可能只有在停机时才可进行冲洗工作。
2.2循环浆液浓度对脱硫效率的影响及其主要对策
（1）循环浆液浓度对脱硫效率的影响主要有：浆液浓度的选择应控制合适，因为过高的浆液浓度易产生堵塞、磨损和结垢，但浆液浓度较低时，脱硫率较低且pH值不易控制。
（2）控制循环浆液浓度的主要对策：在磨机循环泵出口的循环管路上设有一段旁路管路，在这段旁路管路上安装有密度计，磨机系统就是通过这只密度计控制旋流器分配至成品浆液箱的浆液密度，循环管内的浆液密度与成品浆液密度有着对应关系，正常情况下成品浆液的密度控制在1220kg/m3左右，此时需将浆液循环管浆液的密度控制在1450 kg/m3左右，旋流器入口压力为120kpa。密度左右偏差不宜超过30kg/m3，浆液循环管的密度过大，成品浆液的颗粒度就会变大，还会造成管道堵塞，浆液循环管浆液的密度过小，又会影响成品浆液的浓度，降低磨机出力，因此需要控制循环箱补水流量来控制浆液循环管浆液密度在一个合理范围，保证成品浆液的品质。石灰浆液浓度一般为10％—15%。石灰石浆液浓度为20%—30％。
3.结论
石灰/石灰石—石膏法脱硫方法的影响因素的控制要依照客观需要和实际可能的原则，按照远期规划确定最终规模，以现状及生产需求为主要依据确定实施方法，既要满足要求，又要经济合理，经全面技术经济比较后优选确定。
关键词：工业厂房；煤气泄漏；火灾模拟；烟气流动
中图分类号：X92 文献标识码:A
1 概述
随着工业化发展的不断提高，工业用火、用电、用气和化学物品的应用也日益广泛，工业建筑物火灾的危险性和危害性大大增加，伴随而来的火灾发生的频率也越来越高，尤其在工业厂房内，一旦有火灾发生就会对人员的生命财产造成直接的危害，严重的情况下会导致巨大的人员伤亡和财产损失。
例如以简化的厂房空间为研究对象，借助大型专业化计算流体力学软件FLUENT, 对单室内由于煤气泄漏引起的火灾及烟气蔓延过程进行数值模拟，得到了火场中温度场和燃烧产物二氧化碳浓度场的直观显示，为人们了解火灾发生和发展的过程提供了新的方法和手段，也为工业建筑防火设计和消防安全评估提供了新的科学工具，是消防安全工程学和性能化设计的重要基础。
2本文设定的场景与几何建模
实验房间几何尺寸为长6.0m，宽3.3m，高4.5m，房间墙壁有一高1.2m，宽2.0m的窗户，窗户对面是一高2.0m，宽0.8m的房门，在一侧壁中央位置距地面高1.0m有一处煤气泄漏点，本文考虑的泄漏危险源是沿墙铺设的煤气汇流排管道有一处泄漏，形成直径为1cm的圆形泄漏喷口，泄漏流量为0.1413m3/h（即泄漏速度为0.5m/s），泄漏煤气的主要成分为甲烷。如图2.1所示为在GAMBIT几何建模软件中建立的实验房间几何模型。
2.1 实验房间几何模型
3建立数学物理模型
火灾的场模拟理论基础是基于质量守恒、动量守恒、能量守恒、化学组分平衡的微分方程，而场模拟的过程就是对这些方程组进行数值求解。然而这些方程组是不封闭的，为了使方程组封闭，就必须引入湍流的附加方程，然后借助计算机对封闭方程组进行求解，就可以得出火灾过程中各种参数的详细空间分布及其随时间的变化。
3.1湍流平均量方程
火灾中燃烧的湍流过程影响着整个流体的流动，要想求解方程组就必须正确处理湍流过程。计算湍流粘性系数Ut的方法就是所谓的湍流模型，湍流模型种类很多，本文引用应用范围较广的k-epslion双方程模型：
3.2边界条件
FLUENT软件包含了更为广泛的边界条件设置类型，本文仅结合所研究的实际问题进行讨论。
（1）流体进口边界条件：本文对于着火厂房设置了两个流体进口，一个是燃料进口，另一个是空气进口。其中甲烷的泄漏速度为0.5m/s，温度为300K；窗户进风速度始终为0.5m/s，温度300K。
（2）流体出口界面：本文场景中厂房的房门为出流口。
（3）壁面：本文的研究中采用绝热、无渗透、无滑移壁面。
4模拟结果及分析
数值模拟计算采用FLUENT软件进行，使用分离解方法。求解过程中，燃烧控制方程具有较好的收敛记录。
图4.1 60秒时温度等值线图
图4.2 60秒时CO2浓度等值线图
结果分析
高温烟气对人体的危害如果烟气层面高于人眼的特征高度时（人眼的特征高度通常为1.2～1.8m，一般取1.5m），其烟气层的热辐射强度就会伤害人，而当烟气层面低于人眼的特征高度时，对人的危害将是直接烧伤或由于吸入热气体而对呼吸系统的破坏。由60s时图4.1可以看出，房间窗户下沿1.8m处烟气温度已经达到180℃左右，此时可对人体造成辐射伤害，在房间中后部烟气高度已接近1.5m，将对人体构成直接伤害。所以，人置身于煤气泄漏的火场时，要在短时间内逃离，以防热烟气层的沉积造成高温烟气的辐射、灼伤而阻碍逃生。
CO2浓度在60秒时有明显的增长趋势。主要是厂房空间内原有的氧气和窗户的进风使煤气燃烧充分，生成较多的CO2，几乎在短时间内就弥漫了厂房的上半层空间，图4.2可以看出，厂房的大部分空间已经弥漫了浓度较高的CO2，并且在生成CO2的同时消耗了大量的氧气，CO2对人体的危害主要是窒息作用。
结论
采用专业化计算流体力学软件FLUENT对工业厂房的煤气泄漏火灾进行了模拟，把火灾数值模拟技术应用于实际，实现了火场中的物理量，如温度、生成物组分二氧化碳浓度随泄漏时间变化的直观显示，为厂房内危险区域的划分及灾害控制提供了参考依据，也为厂房结构空间的性能化设计和煤气泄漏火灾的防治提供了理论依据。
参考文献
[1]王福军.计算流体动力学分析[M].清华大学出版社，2004.
[2]韩占先，徐宝林，霍然等.火灾科学与消防工程[M].山东科学技术出版社，2001.
[3]霍然等.建筑火灾中烟气蔓延的动态显示[J].火灾科学，1995，Vol.4，No.3.
[4]范维澄，万跃鹏.流体及燃烧的模型与计算[M].北京：中国科学技术大学出版社，1992.
关键词：半沸腾锅炉除尘净化烟尘达标排放
10t半沸腾锅炉（型号为WGC-10/13-11）是七十年代初由我国自行设计、制造的燃煤锅炉。其燃烧部分的主要特点是：燃煤在炉排上部的一定空间内形成沸腾燃烧，由于炉排的倾斜，落入炉排的炽热碳粒不断抛向炉前，与新投入的燃料混合燃烧。燃尽的灰渣粘结成块，沉积于炉排上，由炉排带入炉后灰坑。由于10t半沸腾锅炉的特殊燃烧方式，使其具有着火条件好、煤种适应性广、锅炉出力较快等优点。但是，该锅炉特殊的燃烧方式所造成的飞灰污染问题也一直得不到妥善解决，制约了该锅炉的应用，目前国内仅东风公司尚在使用。
东风汽车公司现有10t半沸腾锅炉17台，占全公司工业锅炉总数的21.2%。其烟气排放量为4.9244亿立方米/年，占全公司燃烧废气总量的11.9%，综合94年到97年的监测数据；烟气排放中的黑度和粉尘浓度达标率为17.6%。超标烟气量为4.058亿立方米/年，约占全公司超标烟气量的95%。因此，国家环保总局将东风公司10t半沸腾锅炉消烟除尘改造列为2000年前限期治理项目。
经过多年的探索和实践，根据10t半沸腾锅炉飞灰严重污染的现状，我们采取两级净化的治理方案：即一级除尘应用多管旋风除尘器，二级除尘应用文丘里水膜麻石除尘器。但是，从实际运行的效果上来看，锅炉烟气仍不能达标排放。
为此，我们从半沸腾锅炉的燃烧状况和现有两级净化除尘装置的运行状态来分析锅炉烟气超标排放的原因，进而制定半沸腾锅炉的消烟除尘深化治理方案。
一、10t半沸腾锅炉烟尘超标的原因分析
1、燃煤燃烧不充分是造成烟气中黑度和粉尘浓度超标排放的固有原因
从公司能源监测部门的测试数据：原煤的固定碳为41.18%,而飞灰中的含碳量高达39.81%,烟气中粉尘浓度为2926毫克/立方米,黑度为V级，测试的热效率仅为56.83%。上述数据说明，锅炉燃烧并不处于正常运行数值。
那么，是什么原因造成烟气中粉尘浓度和黑度过大，热效率过低呢？依据燃料燃烧的理论，燃煤燃尽的三个条件为：其一有足够高的炉温；其二是适量的空气，并使空气与燃料很好地接触与混合；其三是保证燃烧需要的时间和空间。
但由于半沸腾锅炉特殊的燃烧方式，从实际运行情况来看：第一，燃煤中粉状煤所占比例过大，经估算粒径小于2mm的粉状煤，约占原煤的50%—60%。该粉状煤进入炉膛后还未混入沸腾层进行燃烧（也就是说无燃烧所需要的时间，空气也未与粉状煤很好地混合）就被引风机作为飞灰抽走。第二，沸腾层温度偏低，使碳和氧的反应速度缓慢。一般沸腾层的最佳温度在860～890℃，而目前沸腾层的温度只有824℃。因此，燃煤中粉状煤过多，沸腾层温度偏低，造成燃烧不充分，从而使烟气中粉尘浓度和黑度过大，热效率低。
2、原有除尘系统的存在设备运行问题
10t半沸腾锅炉多管旋风除尘器文丘里洗涤器旋风水膜除尘器引风机
图1：10t半沸腾锅炉除尘系统示意图
原有除尘系统由两级除尘器组成，通过测试分析，我们认为除尘设备参数择不合理，除尘效率低是造成烟气中黑度和粉尘浓度超标排放的重要原因。下面我们分别对两级净化装置（除尘器）进行分析：
①多管旋风除尘器
多管旋风除尘器是将若干个铸造而成的单体小型旋风子组装在箱体内，烟气从箱体入口处切向旋入均布的旋风子内，净化后的烟气从顶部输出，去除的粉尘在下部灰斗中存放，定时排出。
10t半沸腾锅炉所选用的多管旋除尘器的处理风量为28800—33600立方米/小时，内部共有48个旋风子。
测试结果为：除尘效率：95.48%;阻力损失：495.49Pa。
比较上述数据与多管旋风除尘器的运行技术参数，除尘效率达到最佳值。但阻力损失为495.49Pa，与最佳值900-1200Pa有一定差距。当然，从除尘要求上来看，在保证除尘效率的前提下，阻力损失越小越好。
但是，在此也须分析造成阻力损失较小的原因。旋风除尘器的阻力损失与其结构型式和运行条件等有关，理论上计算是困难的。根据经验公式：
式中P为阻力损失
ξ为压损系数，
ρ为气体密度，
VT为进口气流速度
阻力损失与进口气流速度的平方成正比，而进口气流速度与进口截面积和进口风量有关（风量=截面积×风速），当进口截面积为定值时，进口气流速度与进口风量有关。通过反算，当阻力损失减少二分之一时，进口气流速度则减少0.414倍，进口风量也减少0.414倍。也就是说，原设计30000立方米/小时的除尘器，实际处理风量是只有17580立方米/小时，未达到满负荷正常运行。
这说明除尘系统存在较为严重的漏风现象，可能是除尘系统的管道或者是设备连接处出现泄漏。
②麻石文丘里水膜除尘器
麻石文丘里水膜麻石除尘器由两部分组成，其一为文丘里洗涤器，它的结构由直管、收缩管和喉管组成，含尘气体在管径变化和水雾的作用下，润湿碰撞凝聚，粉尘随水流排出。其二为旋风水膜除尘器，经文丘里洗涤器净化后的烟气再次从筒体下部切向导入，旋转上升，靠离心作用甩向器壁的粉尘为水膜所粘附，沿器壁向下排走，再次净化后的空气从中间流出。上述二部分均由耐腐蚀的麻石材料制成。
10t半沸腾锅炉所选用的文丘里水膜麻石除尘器的处理风量为32000—38000立方米/小时。文丘里洗涤器的入口尺寸为900×600（mm）,喉管尺寸为450×400（mm），旋风水膜除尘器的入口尺寸为1000×440（mm），主筒直径为Φ1200（mm），副筒直径为Φ800mm，高度为11.8m。
经过对现运行的文丘里水膜麻石除尘器测试，发现其除尘效率和阻力损失与技术参数最佳值相差甚远，列表如下：
表1：除尘系统阻力测试值与理论值对比表除尘效率（%）阻力（Pa）
总计文丘里洗涤器旋风除尘器
测试值59.28254.5199.85154.66
理论值97.501300.00510.00790.00
下面分别从除尘器的两部分，以阻力损失入手，分析除尘效率低的原因：
2.1文丘里洗涤器部分：
从理论上进行分析
文丘里管的压力损失经验公式为：
或
式中：P-------压力损失Pa
ρC------球形离子的单位密度Kg/m3
Ar-------喉管横断面积m2
VT-------喉管气速m/s
QL-------气体流量m3/s
QG-------液体流量m3/s
上式表明，压力损失（P）与喉管气速（VT）的平方成正比例关系，与液气比（QL/QG）成一定的正比例关系。当压力损失的测试值（99.85Pa）小于技术参数中的最佳值（510Pa）时，喉管气速和液气比均必然小于理论最佳值。
文丘里管的除尘效率经验公式为：
式中：StT———惯性碰撞参数
f----经验系数
dl----液滴直径μm一般采用表面积平均径
μG----气体的粘度Pa•S
上式表明：除尘效率（η）与喉管气速（VT）和液气比（QL/QG）均成一定的正比例关系，同时还与液滴面径（dl）也成一定的正比例关系。当喉管气速和液气比小于最佳值时，除尘效率必然大幅度下降。
其次，从实际测算的结果来看，也充分说明上述情况，列表如下：
表2：文丘里段实际测算值与理论值对比表
入口风速
（m/s）
喉管气速
（m/s）
液气比
（L/m3）
耗水量
（t/h）
测算值
6.13
18.39
0.068
0.8
理论值
16～22
40～120
0.7～1.01
4.3
综上所述，喉管气速低，造成尘粒的惯性力小，凝聚率低。液气比较小，也就是供水量少，再加上液体雾化较差，虽然液滴直径大，但液滴总体表面积小，尘粒与液滴的碰撞、拦截的概率小，因此除尘效率就低，净化效果就差。
2.2旋风水膜除尘器部分
旋风水膜除尘器的结构比较简单，其阻力损失的测试值（154.66Pa）小于技术参数中的理论最佳值（790Pa），也说明两点；其一为入口风速太低。阻力损失是与风速成正比例关系的，阻力小，必然入口风速低，而入口风速低，尘粒所受的离心力小。其二为部分喷咀堵塞，未形成连续的水膜，尘粒的粘附作用小，尘粒的捕集概率低，含尘气体在除尘器内近似直流，同样造成除尘效率低。
2.3锅炉除尘系统的设计风量过大，选用风机过大，是造成运行能耗过大的原因，对烟气黑度和粉超标排放有一定影响。
锅炉排烟总量是消烟除尘设计中的重要数据，一般根据排烟总量来选用合适的锅炉引风机。如果引风机的风量选用不合适，就会造成整个净化系统（除尘系统）不能在最佳状况下运行。那么10t半沸腾锅炉消烟除尘系统所选引风机是否合适呢？
目前，锅炉实际使用的引风机风量为38000立方米/小时,但是在正常运行下测试时，却发现实际烟气时却是11759立方米/小时，如果按热态状况下乘1.2的系数，总烟气量也只有14100立方米/小时.在运行过程中，风机的开启度仅为30—40%。
为此，我们测出燃煤的低位发热值，空气过剩系数和小时耗煤量，依据经验公式，校核计算出烟气总量应为24140.2立方米/小时(计算过程从略)。
上述数据表明：计算烟气量是实测烟气量的1.71倍。说明燃煤中的大量碳未与空气中的氧反应，燃煤未燃尽；另外，实际引风机的风量是实测烟气量的2.69倍，是计算烟气量的1.57倍，明显地说明，引风机风量过大，一方面浪费运行中的能耗，另一方面不利于整个系统在最佳工况下运行。查原设计资料，因所需风压为3000多Pa，而我国标准风机在3000Pa以上的风量为38000立方米/小时，故只能选此类风机。
二、10t半沸腾锅炉烟尘高效治理技术分析
通过上述对10t半沸腾锅炉的烟气中粉尘浓度和黑度超标排放的原因分析，在公司的治理实践中，我们实施了以下一些高效治理技术措施：
1、提高燃煤的平均粒径
主要从两个方面提高燃煤的平均粒径
一是通过公司采购供应部门，严把进货关，尽量保证采购的燃煤粒径符合技术要求。
二是通过深加工，控制煤块粒径，提高燃煤利用率，减少飞灰中含碳量。
根据半沸腾锅炉的燃烧理论，燃煤粒径在2mm到12mm时，能形成沸腾层，而最佳粒径则在3mm到8mm之间。因此，针对目前燃煤中粉状煤过多的现状，首先对燃煤进行筛分，采用一般网格筛或滚筒筛均可。对3mm以上的煤块直接进入炉膛。其次对3mm以下的粉状煤进行造粒处理，形成3～8mm小煤粒，这样可以延长煤粒在沸腾层的燃烧时间，使其充分氧化、燃尽，从而降低烟气的黑度，与此同时，也提高了燃煤利用率，节约了燃料，提高了锅炉热效率。目前，国内有专门生产造粒机的厂家，可直接购买、安装和使用。
2、提高炉膛温度，选择合理的引风机风量，促使燃煤充分燃烧，从而减少烟气中飞灰的含碳量，确保系统正常运行
锅炉本体的改造，主要内容是采取各种措施提高炉膛（主要是沸腾层）温度，可在目前的情况下，提高到860℃---890℃，使沸腾层燃煤燃尽。十多年来，东风公司各专业厂，在提高炉温上采取了多种措施，取得一定的效果。在提高炉膛温度上尚须继续努力，如改变炉膛尺寸和结构，增加副燃带等。其次，针对各专业厂锅炉的具体情况，尽量减少燃烧室的漏风。
对于锅炉引风机，如果设备状态良好，可暂不更换，但要完善或加装风量调节器，根据燃煤耗量及烟气排放情况，随时调整；如果设备状态不好需要更换时，则应选择合适风量的风机，在计算烟气总量的基础上增加15%，即风量28000立方米/小时为宜。
3、改善供水状况，优化运行参数，提高除尘系统的除尘效率，减少外排烟气中粉尘的含量
对现有两级除尘器进行改造，其主要内容如下：
一是保证足够的供水量，提高供水压力，改善水源质量，主要是提高液气比，提高水的雾化效果，增大液滴表面积，使尘粒与液滴的碰撞、拦截的概率提高。主要措施：第一，加大进水管直径，使流量增加；第二，在进水管道前加装一台加压泵，提高供水压力；第三，在进水管道上，增加蒸汽和缩小喷水孔直径，使液滴雾化效果更好，表面积加大；第四，文丘里洗涤器的水尽可能新鲜水，减少水中杂质，避免堵塞喷水孔。
二是改造文丘里洗涤器的喉管部分，根据运行时烟气流量，调整喉管部分的截面积，从而提高喉管风速，提高尘粒的惯性力，凝聚率，使粉尘与水液较好的碰撞、凝聚，从而减少粉尘外排数量。实际实施中文丘里喉管流速调整到40（米/秒），液气比0.4左右。
三是将麻石水膜除尘器的环形喷水管改为环形溢流槽，从而在内壁上形成连续的筒形水幕。当烟气切向进入内壁时，其尘粒就能很好地与水幕发生润湿、碰撞和凝聚，从而减少粉尘外排数量。
四是改造旋风水膜除尘器的烟气入口尺寸，根据运行时烟气的实践流量，重新设计入口处的截面积。实际实施中，旋风水膜除尘器的烟气入口流速为18（米/秒），提高入口风速，从而提高尘粒的离心力，使甩向圆筒内壁的尘粒增加，减少粉尘外排的数量。
三、10t半沸腾锅炉烟尘高效治理技术的应用效果
国家环保总局将东风公司10t半沸腾锅炉烟尘污染列为2000年前限期治理项目，同时这一项目也直接影响公司2000年前工业污染源的“一控双达标”目标的完成。
在1999年至2000年为期两年的“10t半沸腾锅炉烟尘污染技术攻关”中，我们大量实施了以上的高效治理技术，取得了显著效果。10t半沸锅炉烟尘的黑度及浓度大幅度下降，达到了《锅炉大气污染物排放标准》（GB13271-2001）。
同时锅炉的热效率得到提高，运行成本显著降低。
参考文献：
1、《大气污染控制工程》马广大等编著中国环境科学出版社1985年
2、《锅炉及辅助设备》王铣庆等编著
关键词：钢铁烧结 烟气 除尘
中图分类号：TU2 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）09（a）-0144-01
钢铁企业是中国废气排放大户，全国40个行业废气排放量在100万m3（标）以上的76个大户中，钢铁企业即有14户，占18.4%，其每年废气排放量高达12000亿m3左右。钢铁企业废气中有一半来自烧结工序，尤其是近年来，由于钢铁企业的持续高速发展，烧结矿耗量大幅度增加，烧结烟气粉尘污染已成为制约我国冶金行业持续协调发展的一个重要因素，对烧结烟气污染控制已经成为中国环境保护和实现钢铁冶金行业的持续发展的必然选择。
1 烧结烟气粉尘特点
1.1 烧结烟气粉尘的产生
烧结烟气是烧结混合料点火后，随台车运行，在高温烧结成型过程中所产生的含尘废气。烧结是将各种粉状含铁原料，混合适宜的燃料和熔剂后放于烧结设备上点火烧结，在燃料产生高热和一系列物理化学变化的作用下，使部分混合料颗粒表面发生软化和熔化，产生一定数量的液相，并湿润其他未熔化的矿石颗粒，冷却后液相将矿粉颗粒粘结成烧结矿。烧结粉尘主要来源于原料、燃料、熔剂在破碎筛分和配料混合及其在转运过程中产生的灰尘、扬尘和混合料在烧结过程中由机头、机尾及抽风系统产生的烟尘、粉尘以及烧结矿在破碎、筛分整粒过程中及其在转运中产生的粉尘和扬尘等。因此，有的产尘量多且分散；有的是大面积开放型；有的具有高温、高湿、高浓度；有的比重轻且粒度细。
1.2 烧结烟气特点
烧结烟气产生量大；烟气温度较高；烧结烟气含尘量较大；含湿量较大；含有腐蚀性气体。烧结烟气粉尘脱除的难度在于去除废气中极细颗粒空气悬浮物（0.125～0.25mm）。粉尘的粒径、粒径分布、粉尘的基本性质等对烧结机烟气粉尘脱除装置的性能影响很大。
2 除尘装置的性能及分类
2.1 除尘装置的性能
除尘装置的性能评价指标包括技术指标和经济指标。技术指标主要有处理能力、除尘效率、压力损失和负荷适应性等；经济指标主要有基建投资、运行费、占地面积、使用寿命、维修管理费等。上述性能相互关联、相互制约。选择除尘器时，必须在充分了解粉尘颗粒特性、烟气特性的基础上全面考虑有关因素，通过技术经济指标分析做出合理的选择。
（1）除尘装置的技术性能：除尘效率、压力损失、处理气体量、负荷适应性。
（2）除尘装置的经济指标：设备投资费和运行费用。
2.2 除尘装置的分类
工程上常用的各种除尘器往往不是简单地依靠某一种除尘机理，而是多种除尘机理的综合运用。根据主要除尘机理的不同，可将除尘设施归为四大类：机械式除尘器、湿式除尘器（又称湿式洗涤器）、过滤式除尘器、电除尘器。
3 除尘器的选择
3.1 除尘器选择时应注意的几个问题
除尘器的选择要在调查研究的基础上，根据处理粉尘的不同，主要从除尘效率、处理能力、动力消耗与经济性等几个方面综合考虑。应按下列因素通过技术经济比较确定：（1）含尘气体的化学成分、腐蚀性、爆炸性、温度、湿度、露点、气体量和含尘浓度；（2）粉尘的化学成分、密度、粒径分布、亲水性、磨琢度、比电阻、粘结性、纤维性和可燃性、爆炸性等；（3）处理气量：确定合理的烟气量，作为净化系统设计的依据；（4）除尘器的压力损失、除尘效率；（5）粉尘的回收价值和回收利用形式；（6）除尘器的设备费、运行费、使用寿命、场地布置及外部水电源条件等；（7）维护管理的简繁程度。
在选择设计除尘器时应特别注意以下匹配问题：除尘器出口净化后气体的粉尘浓度要与环保规定的排放浓度要求相匹配；除尘器的性能要与处理的气体特性和粉尘性质相匹配；除尘器的收尘方法要与除下粉尘的处理方法相匹配；选择的除尘器应与环境因素相匹配，要有一定的环境效益、经济效益和社会效益。
3.2 电除尘器的应用
由于烧结烟气温度较高、烟气量大、且含酸废气，电除尘器在烧结机机头、机尾烟气除尘净化中的广泛应用，常用的有双室三电场电除尘器、三电极电除尘器、阳/阴极480mmC型板、ZT-24型板等。
3.2.1 电除尘器的工作原理
电除尘是利用强电场使气体发生电离，粉尘荷电，气体中的粉尘荷电在电场力的作用下，沉积在集尘板，分离出来的装置。静电除尘器由本体及直流高压电源两部分构成。本体中排列最基本的组成部分是一对电极（高电位的放电电极和接地的收尘电极），即数量众多的、保持一定间距的金属集尘电极（又称收尘电极或极板）与放电电极（又称电晕极或极线），用以产生电晕、捕集粉尘。设有清除电极上沉积的粉尘的清灰装置、气流均布装置、存输灰装置等。向除尘器送入含尘气体并供电后，实现下列除尘过程：气体电离公式（电晕放电）粉尘荷电收尘清灰。
3.2.2 捕集效率方程式
电除尘器捕集效率与粉尘性质、场强、气流速度、气体性质及除尘器结构等因素有关，所以严格地从理论上推导捕集效率方程式是困难的，必须作一定的假设。关于捕集效率方程式由许多专家从理论上进行了研究，并推导出了计算式，多依奇（Deutsch）方程式和安德逊方程式。
4 结语
钢铁工业烧结工段是大气的污染重要污染源，其烟气粉尘治理必须贯彻综合治理的原则。改革工艺、采用先进的工艺及设备，努力降低能耗和原料消耗，以减少生产工艺废气的排放，这是减少废气排放的根本途径之一。同时要积极采用高效节能的治理方法和设备，强化废气的治理、回收，大力开展综合利用。烧结烟气粉尘的治理必须在充分了解粉尘颗粒特性、烟气特性的基础上全面考虑有关因素，通过技术经济指标分析做出合理的选择。
参考文献
[1] 林肇信.大气污染控制工程[M].北京：高等教育出版社，1991.
[2] （美）P.N.切雷米西诺夫，（美）R.A.扬格[著]，胡文龙，李大志[译].大气污染控制设计手册公式（上、下）[M].北京：化学工业出版社，1984.
[3] 唐敬麟，张禄虎.除尘装置系统及设备设计选用手册[M].北京：化学工业出版社，2004.
